间断theta脉冲磁刺激对空间工作记忆相关神经振荡及其同步性的影响

目的间断theta脉冲磁刺激(iTBS)已被证实可以通过夹带大脑不同频段神经振荡调控工作记忆功能,但其对神经振荡及其同步性的调节尚不清晰。本研究旨在探讨iTBS对大鼠局部脑区及跨脑区神经振荡及其同步性的影响,探究iTBS调控工作记忆的作用机制。方法24只大鼠根据年龄及是否接受iTBS分为4组,应用时频分布、相位同步性以及相位-幅值耦合分析方法,对比分析各组大鼠在进行空间工作记忆(SWM)行为学任务的过程中前额叶和海马脑区theta及gamma频段局部场电位信号神经振荡的变化规律。结果随着年龄增长,老年大鼠学会SWM任务规则所用时间明显增加(P=0.0056);iTBS可以缩短成年大鼠(P=0.0011)和老年大鼠(P=0.0090)学会SWM任务规则所用时间。相比成年大鼠,老年大鼠前额叶和海马脑区theta和gamma频段神经振荡的时频能量(theta:P<0.0001;gamma:P<0.0001)、跨脑区相位-幅值耦合作用(PFC-HPC:P=0.0002;HPC-PFC:P=0.0277)均出现一定程度的下降;iTBS可以提高成年大鼠(theta:P<0.0001;gamma:P<0.0001)和老年大鼠(theta:P=0.0144;gamma:P=0.0006)神经振荡的时频能量以及老年大鼠跨脑区相位-幅值耦合作用(PFC-HPC:P=0.0180;HPC-PFC:P=0.0221)。此外,两脑区各频段信号的时频能量及相位-幅值耦合与大鼠行为学正确率均具有正相关关系。结论iTBS可以增强老年大鼠的SWM能力以及认知功能,这与老年大鼠SWM任务期间跨脑区theta频段和gamma频段神经振荡的时频能量以及跨脑区相位幅值耦合增强有关。对于成年大鼠,iTBS通过提升成年大鼠SWM任务期间两脑区theta频段和gamma频段神经振荡的时频能量增强其SWM能力与认知功能。

不同认知风格小学生的言语和视觉空间工作记忆

目的:探讨不同认知风格小学生言语和视觉空间工作记忆的发展特点。方法:使用镶嵌图形测验测试2、4、6年级学生的认知风格,通过2(认知风格:场独立、场依存)×3(年级:2、4、6年级)×2(任务类型:字母任务、空间任务)的三因素混合实验,采用2-back任务测查不同认知风格学生的工作记忆特点,对175名有效被试的字母和空间任务正确率进行重复测量方差分析。结果:场独立型小学生字母和空间任务正确率都高于场依存型小学生(P<0.001);场独立型小学生字母任务正确率高于空间任务正确率(P<0.001)。6年级场独立型学生两种任务正确率都高于2年级和4年级场独立型学生(P<0.05)。结论:不同认知风格小学生的言语和视觉空间工作记忆的发展存在差异,这种差异还可能与任务类型和年龄有关。

二语听力心理模型建构的视空间工作记忆效应

研究采用句图匹配实验范式,通过考察非英语专业不同听力水平的英语学习者在加工负荷(低负荷和高负荷)和信息呈现类型(客体信息优先和空间信息优先)的不同刺激条件下视空间工作记忆在加工中的正确率和反应时差异,来探讨视空间工作记忆对二语学习者听力理解的影响。实验结果发现:视空间工作记忆与学习者听力水平显著相关;不同听力水平者的视空间工作记忆能力差异显著。听力高水平者的正确率和反应时均显著优于低水平者,高、中水平者的反应时差异显著,而中、低水平者的正确率差异显著;视空间工作记忆的加工负荷和信息呈现类型的主效应均显著,且存在交互效应。低加工负荷条件下,空间信息优先的加工优势显著。

幼年期双酚 F 暴露对小鼠空间工作记忆的影响

双酚F(BPF)作为双酚A(BPA)的主要替代物,对大脑学习记忆的影响,特别是空间工作记忆的研究相对较少。文章以幼年期(21~49 d)为时间窗口,通过不同的行为学范式及免疫印迹实验研究BPF暴露对小鼠空间工作记忆的影响。研究发现,1 mg/(kg·d)BPF暴露不会影响小鼠的体质量、饮水量等生理状态和小鼠基本的运动能力,但对小鼠的空间工作记忆能力有损害。在T迷宫40 s测试中,BPF组的正确率显著低于对照组小鼠;前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)谷氨酸受体蛋白中GluR2表达量显著低于对照组。结果表明,幼年期BPF暴露损害小鼠的空间工作记忆能力可能与兴奋性蛋白受体亚基GluR2表达量降低有关。该研究将为BPF引起的神经系统损伤提供了有价值的信息,并在工业生产中为BPA替代物的选择提供了理论依据。

短期超重力负荷对小鼠神经发生及空间工作记忆能力的作用分析

目的分析短期超重力负荷对于小鼠大脑神经发生和空间工作记忆的影响。方法将雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、9 G超重力离心组(9 G组)和15 G超重力离心组(15 G组),每组8只。实验组小鼠分别在9 G和15 G离心力条件下进行离心处理,每日15 min,为期3周。而后对各组小鼠进行水迷宫、八臂迷宫、旷场和高架十字迷宫行为学分析,比较小鼠的空间学习和工作记忆、焦虑水平和运动功能的组间差异,并通过免疫荧光染色技术分析小鼠大脑侧脑室下带和海马齿状回颗粒层下带的神经发生表型。结果与对照组相比,9 G组和15 G组小鼠在离心处理后体质量显著下降(P<0.05,P<0.01);三组小鼠的各项行为学指标无统计学差异;与对照组和9 G组相比,15 G组小鼠脑冠状切面侧脑室面积显著减小(P<0.01),15 G组小鼠侧脑室CD24^(+)的室管膜细胞数目显著减少(P<0.01);三组小鼠侧脑室下带和海马齿状回颗粒层下带的神经发生无显著差异。结论短期超重力负荷对于小鼠的神经发生、空间学习和工作记忆、焦虑水平和运动功能无显著影响,提示短期超重力环境作用(如短期飞行训练)后生物体大脑具有较强的适应性和稳态维持能力,尚能应对这种短暂的重力环境变化;另一方面,15 G组小鼠侧脑室截面积显著减小且室管膜细胞数目减少,提示高强度或长期的超重力负荷可能经由脑室缺陷损害大脑的结构和高级脑功能。

高校高水平女子足球运动员的注意力与空间工作记忆特征研究

为探讨高校高水平女足运动员的注意力与空间工作记忆特征,对足球组和对照组共36名被试者进行《注意力测验》量表和空间工作记忆任务测试。结果显示:(1)足球组注意分配、注意广度和注意力总分均显著高于对照组。(2)足球组在1-back任务中,反应时显著低于对照组。并且当小球数量为1时,足球组反应时显著低于对照组。由此可见:高水平大学生女足运动员在注意力表现上呈现出较高的集中度和灵活性,与其对比赛环境的快速调整和对关键信息的敏感性相关。此外,她们在空间工作记忆方面也表现出显著的优势,受到长期训练对空间信息处理的积极影响。这些发现为进一步探索运动员认知特征提供了重要线索,并对足球运动训练和选拔策略做出了启示。

人类视空间工作记忆分离的证据与机制

视空间工作记忆系统是否可以分离及分离的内在机制是当前工作记忆研究中的一个热点问题,神经心理学、潜变量、双分离、发展以及脑机制的研究所提供的大量实验结果证明,人类的视空间工作记忆存在分离。一些研究进一步揭示,编码方式的不同和注意参与机制的差异可能是导致视空间工作记忆分离的两个主要原因。这篇文章对已往实验结果进行了论述、分析和评价,指出了以往研究尚未解决的问题以及未来研究应该关注的方向。

视空间工作记忆和非言语流体智力在小学生数学问题解题中的作用

研究采用3(数学问题类型)×6(视空间工作记忆组别)×2(非言语流体智力水平)三因素混合实验设计,探讨了视空间工作记忆和非言语流体智力对小学生数学问题解题水平的影响。结果表明:(1)视空间工作记忆和非言语流体智力在小学生数学问题解题中起着重要作用;(2)不同的视空间工作记忆成分对不同类型的数学问题解决的影响是不同的,被动同时性视空间工作记忆是解决心算问题的显著预测变量,主动视空间工作记忆是几何应用题解决中的一个显著预测变量,被动序列视空间工作记忆是文字应用题解决中一个显著的预测变量;(3)在视空间工作记忆对数学问题解决水平的影响上,非言语流体智力起到了中介作用。

客体与空间工作记忆的分离:来自皮层慢电位的证据

利用128导事件相关电位技术,采用延迟匹配任务的实验范式,测查了16名正常被试在完成客体任务和空间任务时的皮层慢电位(slow cortical potentials,简称sp成分),实验发现:在后部脑区,客体工作记忆与空间工作记忆在慢波活动的时间上存在分离,空间任务更早的诱发出负sp成分,并且空间任务激活更多的后部脑区;左下前额叶在客体工作记忆任务与空间工作记忆任务中都有激活,并且激活强度不存在显著差异;背侧前额叶主要负责客体信息的保持与复述,但左右背侧前额叶的激活强度存在不对称性。

孤独症谱系障碍者的视觉-空间工作记忆缺陷及脑机制

孤独症谱系障碍(ASD)个体存在视觉-空间工作记忆加工缺陷,主要表现在4个方面,即随认知负荷增大而缺陷加重、工作记忆容量不足、工作记忆加工过程中的注意功能失调和对刺激进行整体组织的能力缺乏。神经机制研究显示,ASD个体存在明显的额-顶工作记忆网络激活异常,以及相关脑区的脑结构、白质连接异常。另外,作为基础性的认知加工过程,ASD个体的视觉-空间工作记忆各加工环节与言语工作记忆、执行功能、社会认知等因素均存在交互影响。纵观目前研究成果,未来研究可从研究手段、机制探究和干预训练三方面入手,着眼于研究方法的生态化和多元化,揭示客体和空间工作记忆的机制分离,并着力开发更具针对性的干预训练模式。

个体认知方式与材料复杂性对视空间工作记忆的影响

采用计算机呈现的Corsi积木点击任务,探讨了不同认知方式个体对材料的路径、结构和数量复杂性不同的视空间工作记忆广度的影响。研究结果表明:(1)场独立性认知方式是影响视空间工作记忆广度的一个重要的个别差异变量,在路径复杂或呈现的材料结构随机的条件下,场独立者的视空间工作记忆广度明显高于场依存者;(2)材料呈现的路径、数量是影响视空间记忆广度的重要因素,在路径简单或数量少的情况下被试的视空间记忆广度要明显得高。

选择性注意与视觉空间工作记忆的交互作用

传统上只是从单方面讨论了选择性注意与视觉空间工作记忆之间的关系,即认为注意选择有限信息以进入工作记忆。近期的一些研究发现,视觉空间工作记忆的内容影响选择性注意的分配,注意选择工作记忆中保持的空间或物体表征,选择性注意对于正确保持空间或物体信息是必需的认知调节。文章最后指出,关于选择性注意与视觉空间工作记忆交互作用的研究为将来进一步揭示基于空间与基于物体的注意选择之间的交互作用关系提供了一个很好的途径。

非言语型学习障碍儿童视觉空间工作记忆的研究

目的探讨非言语型学习障碍儿童视觉空间工作记忆的特点。方法采用分别考察视觉空间工作记忆的存储和加工能力的被动记忆、主动记忆、图片记忆和词义联想四个实验任务,比较了非言语型学习障碍儿童(NLD)与言语型学习障碍儿童(VLD)及正常儿童视觉空间工作记忆的差异。结果NLD儿童在四个实验任务上的成绩均显著低于VLD儿童和正常儿童,而VLD与正常儿童之间差异不显著。结论NLD儿童的视觉空间工作记忆存在缺陷。

高功能孤独症幼儿空间工作记忆的组块加工缺陷

孤独症谱系障碍者存在空间工作记忆加工缺陷,其具体受损环节尚不明确。组块是一种有效的策略性信息编码方式,是空间工作记忆的关键环节。高度结构化的刺激容易形成高水平组块,因此,刺激结构化程度对记忆效果的影响能够反映个体的组块加工能力。研究采用Sternberg空间工作记忆任务、Corsi空间广度任务,加入刺激结构化因素,考察高功能孤独症幼儿是否存在组块加工缺陷,并探讨组块加工是否直接影响到空间工作记忆容量。实验1采用Sternberg空间工作记忆任务,结果表明,ASD幼儿存在明显的组块加工缺陷。在易于组块的高结构化条件下,健康幼儿的记忆成绩明显较高,而ASD幼儿在高、低结构化条件下的记忆成绩并无显著差异。实验2采用Corsi空间广度任务,结果显示,不论高、低结构化条件,ASD幼儿的空间工作记忆容量均显著低于健康幼儿。但ASD幼儿由于存在组块加工缺陷,在高、低结构化条件下的记忆成绩差异较健康幼儿小。因此,ASD幼儿的组块能力一定程度上影响了空间工作记忆容量。此外,记忆存储器的异常可能也是ASD幼儿空间工作记忆容量不足的重要原因。研究表明,ASD幼儿的空间组块缺陷主要由于弱中央统合的认知风格,他们缺乏自上而下的组块加工动机,难以主动对刺激形成高水平组块编码,从而影响记忆效果。

注意次级任务对客体与空间工作记忆信息保持的选择性干扰

通过两个行为实验,考察两种选择性注意干扰任务是否分别对客体与空间信息的保持产生选择性干扰,及干扰效应是否受记忆对象言语命名和编码难易程度的影响。实验1采用言语命名和编码容易的记忆任务,没有发现任何显著的干扰效应。实验2采用了言语命名和编码困难的记忆任务,结果分析发现:空间选择性注意次级干扰任务对空间工作记忆成绩存在显著的干扰效应,而基于客体的选择性注意次级干扰任务则对客体工作记忆成绩产生了显著的干扰。实验结果说明,基于客体的选择性注意和空间选择性注意分别在言语命名和编码困难客体与空间信息的保持加工中发挥作用,但当面对言语命名和编码容易的客体与空间记忆目标时,不再发生作用。

分散注意条件下学优生与学困生视空间工作记忆的比较研究

通过控制干扰刺激量 ,研究分散注意对学优生和学困生视空间WM的影响。实验一的结果表明 :在不同干扰条件下 ,学困生视空间WM均比学优生差 ;干扰任务不仅影响学困生视空间WM的加工能力 ,也影响他们的存储能力。这说明学困生不能有效抑制外界干扰可能是他们视空间WM存在缺陷的主要原因之一。实验二的结果表明 :视空间WM有缺陷是各类学困生普遍存在的问题 ;对于学优生来说 ,不同类型学优生视空间WM不同 ,语文学优比数学学优的学生的视空间WM能力更强 ,主要表现在加工功能上。

首发缺陷型和非缺陷型精神分裂症患者空间工作记忆功能的对照研究

目的明确首发缺陷型和非缺陷型精神分裂症患者空间工作记忆损害的差异性,并了解损害是否与阴性症状相关。方法纳入116例首发精神分裂症患者及60名正常对照。采用阳性与阴性症状量表(positive and negative syndrome scale,PANSS)对患者阳性症状和阴性症状进行评定,并采用缺陷型精神分裂症诊断量表中文版(schedule for the deficit syndrome,SDS)将患者分为缺陷型(28例)和非缺陷型(88例)。使用剑桥神经认知自动化成套测试软件(Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery,CANTAB)中的空间工作记忆(spatial working memory,SWM)测试工具对患者和对照组进行测试。结果校正年龄、性别、受教育年限等因素后,缺陷型患者组在4方块任务组间错误(P=0.03)、6方块任务组间错误(P=0.01)、8方块任务组间错误(P=0.03)、总错误(P=0.01)、策略(P<0.01)等SWM指标中成绩均差于非缺陷型患者组,并且两组均差于对照组(均P<0.01)。缺陷型患者组与非缺陷型患者组的SWM损害与阴性症状无统计学相关性(P>0.05)。结论疾病早期,缺陷型精神分裂症患者的空间工作记忆损害就重于非缺陷型,提示二者可能是不同的亚型。

三维图形的客体和空间工作记忆存储机制

采用单探测变化检测范式,通过两个实验探讨了三维双特征图形在视空间工作记忆中的存储方式。实验一的记忆材料为由颜色和形状两种基本特征组成的三维图形,实验二的材料为由基本特征和细节特征组成的三维图形。被试为60名大学本科生(实验1、2各30名,年龄在19~24岁之间,平均21.25岁和21.71岁)。两个实验的结果均显示:特征交换变化条件下的记忆成绩与单一特征变化条件下最小的平均检测正确率无显著差异。这表明,由两种异质特征组成的三维图形在视觉客体和视觉空间工作记忆中均能以整合的单元进行存储。

轻度认知障碍患者视空间工作记忆的变化

目的探索轻度认知障碍(MCI)患者视空间工作记忆的广度和准确度的变化。方法根据临床记忆检查和Blessed-Roth生活评定结果诊断的MCI患者20例和与之匹配的正常对照20例进行扫视记忆和重现数字位置的试验。结果 MCI组扫视记忆的正确率比对照组下降,差异有统计学意义(P<0.05)。扫视的平均速度与对照组的差异无统计学意义(P>0.05)。两组能正确记忆位置的数字个数差异无统计学意义(P>0.05),为达到最好的记忆效果,MCI组需要数字呈现的时间比对照组长,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 MCI患者视觉空间工作记忆的中央执行系统运转正常,视空间模板的存贮空间保留,视空间工作记忆的广度正常,而视空间初步加工系统中两种次级记忆的准确性下降,导致视空间工作记忆的准确度下降。

图形规则性对客体和空间工作记忆存储的影响

采用单探测变化检测范式,考察了单维度特征图形在视觉客体和视觉空间工作记忆中的存储机制,并对这两种视觉工作记忆的容量进行测定。结果显示,在客体工作记忆中,规则图形的记忆成绩显著高于不规则图形,但在空间工作记忆中,这两种图形的记忆成绩无显著差异;空间工作记忆的存储容量显著大于客体工作记忆容量,分别为4-5个位置和3-4个客体。这表明,图形规则性影响了客体工作记忆的存储但不影响空间工作记忆的存储,由单维度特征组成的图形在客体工作记忆中是以特征为单元储存,而在空间工作记忆中是以整合方式储存。