工作记忆训练改善学习困难儿童症状的有效性:行为和ERP证据

采用自适应活动记忆任务,对学习困难儿童进行20 d的计算机化工作记忆训练.对训练前后进行认知和脑电测查发现,训练组在以数字倒背和n-back任务所代表的工作记忆上具有近迁移效应,在以瑞文测试所代表的流体智力上有远迁移效应并具有长期维持效应.同时,训练组在顶区的P300波幅和LNC波幅显著增大.结果表明,工作记忆训练可增强大脑的信息更新和维持能力,提高学习困难儿童的工作记忆广度和流体智力,长期效应可改善学业成绩,是一种对学习困难儿童有效的认知干预手段.

工作记忆训练在中国教育中的实践与展望

面向教育现代化不仅要重视学生的学业成绩,更要培育学生的认知能力与综合能力,关注学生的心理健康。工作记忆训练是指以适应性的方式集中练习,提高个体的工作记忆能力——人类认知活动的核心,对发展中国特色世界先进水平的优质教育具有重要意义。该文对工作记忆训练进行概述,从行为与神经科学的证据入手,梳理工作记忆训练有效性的实证研究,从训练软件的开发看待工作记忆训练在中国教育中的实践,并对工作记忆训练在中国教育体系的应用加以展望。

工作记忆训练对飞行情境意识提升的实证研究

目的探讨工作记忆训练用于改善情境意识(SA)水平的可行性。方法招募38名空军军医大学大学生,随机分为训练组(n=20)和对照组(n=18),训练组采用双维N-back任务训练2周,对照组采用空白对照。训练前后,选取视觉工作记忆检测任务评估记忆容量变化,情境意识整体评价技术(SAGAT)得分和飞行绩效评估SA水平变化。结果重复测量方差分析显示,相比于对照组,训练组训练后的记忆容量显著提高[负荷2:F(1,36)=11.33,P=0.002,η^(2)=0.24;负荷4:F(1,36)=12.51,P=0.001,η^(2)=0.26],SAGAT得分显著提高[F(1,36)=60.04,P<0.01,η^(2)=0.63],飞行绩效显著提高[F(1,36)=47.75,P<0.01,η^(2)=0.57]。结论工作记忆训练可以有效改善模拟飞行任务中的SA水平,对未来研究具有重要的启发作用。

工作记忆训练提升幼儿流体智力表现

目前已有许多研究证据表明，工作记忆训练能提高成人、儿童的流体智力成绩，然而这种训练是否能够提高幼儿的流体智力表现，更为重要的是，如果训练确有成效，那么这种训练效果能否长期保持？为此，本研究选择了幼儿园4～5岁幼儿进行工作记忆训练任务，考察工作记忆训练对流体智力的提升及保持效应。实验中设立3个组：实验组、控制1组和控制2组。实验组采用单个空间n-back的工作记忆游戏程序进行训练，控制1组采用“水果忍者”的游戏程序进行训练，两组进行游戏训练的时间均为14天，每天15min；控制2组不进行任何训练。结果发现，训练后实验组幼儿被试的流体智力成绩明显优于两个控制组，在6个月后再进行测试，这种优势仍然保持。本研究结果表明，n-back工作记忆训练可以提高幼儿的流体智力成绩，并且这种训练效果具有持续的稳定性。

工作记忆训练对脑卒中患者大脑功能激活的影响

目的研究计算机化工作记忆训练对脑卒中患者工作记忆及大脑功能激活的影响。方法 3例脑卒中患者作为训练组,10名健康成年被试作为正常对照组。训练组接受4周工作记忆训练,对照组不接受任何训练。训练前及训练后各被试均接受认知心理行为测验和神经影像学测验(任务态f MRI)。结果工作记忆训练可有效提升脑卒中患者工作记忆、流体智力及注意力水平(P<0.001);工作记忆训练可改善异常功能激活模式并使功能激活网络发生重组。结论工作记忆训练可作为有效的康复干预措施用于脑卒中患者的认知功能康复。

工作记忆训练对认知功能和大脑神经系统的影响

工作记忆训练成为近年来提升个体认知绩效的一种有效方式。工作记忆训练主要是指采用工作记忆广度任务、刷新任务以及各种复杂工作记忆任务在计算机上以循序渐进的方式进行训练。近年来的研究发现,工作记忆训练能提升工作记忆、流体智力、抑制、注意、阅读和数学等认知功能。神经机制的研究发现:工作记忆训练引起大脑额-顶区域激活减弱,而皮层下结构包括纹状体和尾状核区域的激活增强;工作记忆训练减少了大脑灰质的数量,增强了大脑白质的功能连通性;工作记忆训练引起尾状核上多巴胺受体的变化。未来的研究需要在研究设计、被试人群、研究手段上进一步确认和扩展工作记忆训练的有效性和内在认知神经机制。

个体差异对工作记忆训练迁移效果的调节

本研究考察了流体智力基线水平对工作记忆训练迁移效果的影响。采用前后测设计,以视觉和听觉双任务n-back作为工作记忆训练任务,对训练组进行为期一个月的训练;积极对照组采用阅读任务进行训练。结果发现积极控制组的流体智力水平在基线与后测之间无显著变化;而训练组流体智力水平在后测时与基线相比有显著提高,且工作记忆训练提升量越大的个体其流体智力改善越大。说明认知训练有效迁移到了流体智力水平的改善上。我们还发现流体智力基线水平调节了工作记忆训练对流体智力水平的迁移,即工作记忆训练提升量越大,流体智力改善值越大,对于那些流体智力基线水平较高的人来说,工作记忆训练对流体智力改善的效果更大。流体智力基线水平、工作记忆训练提升量及两者的乘积共同影响了流体智力改善值。这一结果表明个体差异如流体智力基线水平可以调节工作记忆训练对流体智力水平的迁移。

计算机辅助工作记忆训练对脑卒中后认知障碍的影响

目的:探讨计算机辅助工作记忆(WM)训练对脑卒中后认知障碍(PSCI)的影响。方法:将43例脑卒中后认知障碍患者随机分为对照组(15例)、人工组(14例)、计算机组(14例)。3组患者均给予常规康复训练,人工组加用人工WM训练,计算机组加用计算机辅助WM训练。在训练前、训练结束时、训练结束后第30天、训练结束后第90天采用蒙特利尔认知评定量表(MoCA)进行认知功能评定。结果:在训练结束时、训练结束后第30天、训练结束后第90天,人工组及计算机组的MoCA评分均较对照组及训练前提高(P<0.05),并且计算机组在训练后各时间点评分高于人工组(P<0.05)。结论:计算机辅助WM训练及人工WM训练均能有效改善PSCI患者的认知功能,且前者的作用更为显著;并且上述训练效果在训练结束后仍持续存在。

工作记忆训练迁移效应研究

工作记忆训练目前已被广泛应用于各类认知障碍的干预与治疗中,但不同的研究所得到的迁移效应存在一定的差异。通过梳理以往工作记忆训练方面的研究,从概念界定的差异、训练控制设置以及训练程序标准化三个方面分析工作记忆训练迁移效应出现显著差异的根源。在此基础上,提出考虑个体差异因素,完善标准化检测以及构建最佳训练模型等观点,为未来工作记忆训练提供新的研究思路。

工作记忆训练对流体智力的影响研究评述

对不同人群的工作记忆进行训练的研究发现,?工作记忆能力可以通过训练提高。工作记忆与流体智力有着非常密切的关系,近年来研究发现,通过工作记忆训练可以提高个体的流体智力,但是现有研究中还存在着一些不足,本文旨在评述现有关于工作记忆训练对流体智力影响的研究,并在此基础上提出未来改进的方向。

不同工作记忆训练对认知功能及相关脑电特征的影响

目的:探讨侧重于不同工作记忆成分的训练程序对认知功能和相关脑电特征的影响。方法:选取48例大学生,随机匹配分为3个工作记忆训练组和1个对照组(n=12)。训练组分别接受侧重工作记忆的更新、容量与视觉辨认能力的认知训练,训练持续10d(30 min/d)。所有被试在训练前后用认知功能量表评估工作记忆、言语记忆、视空间记忆、注意以及执行功能的表现,用n-back任务评估工作记忆的正确率、反应时与效率,用事件相关电位技术评估执行n-back任务时的P2、P3脑电成分。结果:与对照组相比,更新组的短时言语记忆(AVLT-2)得分更高,1 back和2-back任务效率更高,在1-back.上的P3波幅更大(均P<0.05)。三个训练组间比较显示,更新组较容量组的工作记忆和短时言语记忆(AVLT-2、AVLT-3)得分更高,1-back任务正确率更高(均P<0.05);更新组较视觉辩认组的短时言语记忆(AV-LT-2)得分更高,1-back任务效率更高(均P<0.05);容量组较视觉辨认组在1-back.上的P2波幅更小、P3波幅更大(均P<0.05)。结论:侧重工作记忆更新的训练对提高短时记忆和工作记忆成绩的效果优于侧重容量和视觉辨认的训练,且在脑电特征上有相应改变。

工作记忆训练系统对脑损伤患者工作记忆障碍的疗效

目的探讨工作记忆训练系统对脑损伤患者的训练效果。方法 2013年11月~2015年3月,20例伴工作记忆障碍的脑损伤患者分为训练组（n=10）和对照组（n=10）。训练组使用＂工作记忆训练系统＂进行为期4周的工作记忆训练。对照组不进行认知康复训练。训练前后对两组患者进行数字顺/倒背、空间顺/倒背、n-back测试及日常生活记忆调查问卷评定。结果训练组各项测试结果除数字正背外,均较对照组提高（Z〉2.014,P〈0.05）,日常生活记忆问卷评分改善（Z=1.970,P=0.049）。结论工作记忆系统训练可以提高脑损伤患者记忆水平,改善患者日常生活记忆障碍程度。

工作记忆训练诱发的神经可塑性——基于系列fMRI实验的脑区分布递减时空模型

工作记忆训练(Working Memory Training,WMT)诱发神经可塑性,但其具体机制尚不明晰。为探索WMT改变正常人群大脑功能的时空特性,以"扩展的智力顶额整合理论"和"神经效率假说"为依据,采用逐层递进的5种方法,分6个步骤来查究近20年来正常人群WMT的37篇fMRI文献。第一步,用叙述性综述、频数分析和卡方检验法比较脑区激活模式和脑网络功能连接在WMT前后发生的改变,发现WMT改变了大脑的5个联合区、7个宏观区和3个子区。其中,额上回、顶下小叶和扣带回这3个子区各自激活减弱的报道文献数量多于其激活增强的,且这种差异分别具有统计学意义。第二步,采用激活似然估计法对其中26篇开展元分析,发现大脑的3个子区激活减弱水平在WMT前后的差异具有统计学意义,即额中回(BA6和8)、额上回(BA6)和前扣带回(BA24和32)。第三步,综合定性和定量分析结果,提出WMT脑区分布递减时空模型,产生5个结果和讨论。第四步,采用非参数检验进一步追踪WMT效应的调节因素,发现训练的任务类型和时间分别对脑区激活的影响具有统计学意义。第五步,针对正常人群WMT诱发神经可塑性的时空特性,得出3个结论:第一, WMT改变了正常人群相应脑区的神经活动,表现为减弱或增强,但减弱更加突出,且更新和较短时间的WMT倾向于诱发较多减弱;第二,这些神经活动变化主要发生在额顶叶联合区,但也包括分别以颞叶、枕叶、扣带回及纹状体为主的联合区,在一定范围内体现了整脑功能联合。这体现了WMT诱发神经可塑性的空间特性,且符合"扩展的智力顶额整合理论";第三,额中回、额上回、顶下小叶和扣带回(尤其前扣带回)这4个子区在激活减弱水平上重点展示了WMT神经可塑性的时间特性,且符合"神经效率假说",恰好体现出"聪明的大脑更懒惰"。第六步,指出WMT诱发神经可塑性的未来研究可能关注脑可塑性中的低活跃性、辨析额中回、额上回、顶下小叶和扣带回(尤其前扣带回)这4个子区在激活减弱水平上体现的时间特性、找寻训练减弱或增强大脑活动的综合性影响因素。

工作记忆训练对脑损伤患者认知功能的迁移效应

目的:探讨工作记忆训练对脑损伤患者日常生活记忆、思维能力、注意力等认知功能的迁移效应。方法:将28例患有工作记忆障碍的脑损伤患者随机分为训练组(n=14)和对照组(n=14)。训练组患者参与4周的工作记忆训练,训练内容采用“工作记忆训练系统”。对照组患者未进行认知康复训练。两组患者训练前后均进行数字/空间记忆广度测试、n-back测试、威斯康星卡片分类测试、瑞文推理测试、选择反应时测验、Stroop测验、Rivermead行为记忆测试第3版等进行训练疗效及转移效应评定。分别比较两组患者训练前后差值,并对工作记忆与日常生活记忆、思维、注意等能力进行相关分析。结果:(1)训练组在所有的测试项目中较训练前均有提高(P<0.05);对照组只有数字正背较训练前有提高;(2)在Rivermead行为记忆测试第3版中训练后成绩训练组较对照组有明显提高(P<0.05);(3)在威斯康星卡片分类测验及瑞文推理测验中训练组较对照组均有提高(P<0.05);(4)在Stroop测验、选择反应时测验中训练组和对照组在训练前后均无明显差异;(5)工作记忆成绩训练前后差值与威斯康星卡片分类测验总应答数、RBMT量表分及记忆指数、瑞文推理测验得分存在相关关系,相关系数为﹣0.419—0.650,有显著性意义(P<0.05);但工作记忆与选择反应时、Stroop测验相关系数范围为﹣0.002—0.258(P>0.05)。结论:工作记忆强化训练疗效可以向日常生活记忆抽象思维推理能力迁移,提高患者日常生活记忆水平思维概括能力,但向注意力迁移作用不确切。

不同途径工作记忆训练在认知干预中的研究进展

认知功能包括记忆力、计算力、时间及空间定向力、执行力、语言理解和表达、逻辑等方面,属于人类大脑的能力[1]。由于脑损伤、脑退化等多种原因导致上述一种或多种认知能力发生障碍,称为认知功能障碍[2]。认知功能障碍常带来一系列不良后果,影响患者语言言语、运动功能、日常生活活动能力,以及情绪的恢复,降低整体康复疗效[3]。因此,对认知功能的干预成为临床工作者和研究者重点关注的问题[4—6]。近年来,越来越多对认知功能训练的研究转向对核心能力(core ability)的训练,如工作记忆(working memory)、信息加工(information processing)、执行力(executive)等[7]。

数学能力的改善:针对工作记忆训练的元分析

工作记忆训练指针对工作记忆各成分进行的训练,以实现个体记忆与其他认知能力的提升。该领域一直都是研究者关注的热点,越来越多的研究正在试图利用工作记忆训练改善个体的数学能力。然而回顾过往的研究,发现研究所关注的数学能力类型、针对的被试人群、使用的方法、结论等存在较大差异,目前尚没有系统性综述专门探讨工作记忆训练对数学能力的影响。因此,本文首先回顾和数学能力有关的工作记忆训练方式,然后结合元分析,从数感、运算能力和数学推理能力三个方面,分别回顾归纳工作记忆训练对数学能力的提升作用。具体而言,尽管研究数量相对有限,工作记忆训练可能有效改善数感,其效应量为中等(Cohen’s d=0.51);而可能无法有效改善运算和数学推理能力,它们的效应量小(运算:Cohen’s d=0.04;数学推理:Cohen’s d=-0.06)。此外,训练目标类型与训练效果有着密切的联系。

工作记忆训练及对数学能力的迁移作用

工作记忆缺陷会影响个体数学能力发展。通过记忆策略、广度、刷新、转换等功能的工作记忆训练,可以改善个体认知功能。然而,工作记忆训练对个体的阅读、数学、流体智力等方面的远迁移效果并不一致。研究表明,工作记忆训练可以改善数感、视觉空间能力、推理能力等数学一般技能;也会通过改善语音工作记忆以及空间能力促进数学计算能力,或者通过改善中央执行系统,提升数学问题表征、模式识别、解题迁移、策略选择等复杂的过程,从而促进数学问题解决能力。因此,区分不同数学任务的认知过程,可以获得工作记忆训练对数学能力迁移效果的进一步证据。今后,神经影像学的证据或许也是未来工作记忆训练对数学能力提高的又一佐证。

工作记忆训练:研究现状及发展前景

工作记忆训练是一种在计算机上进行,通过集中练习、锻炼完成各种工作记忆任务来提高有关认知能力的训练。新近的研究发现,工作记忆训练能提升工作记忆、抑制、注意、阅读和数学等认知功能。还有一些研究发现,通过工作记忆训练可以改变大脑的受体浓度、皮层厚度以及白质结构连通性和灰质量。未来的研究应致力于进一步扩展被试、更准确地阐明工作记忆训练影响认知能力的机制以及提高工作记忆训练外推效度和加强应用研究。

工作记忆训练对药物成瘾者认知功能的改善及其机制

工作记忆训练可以改善药物成瘾者的认知能力,缓解其成瘾症状。其原因可能在于训练能够促进药物成瘾者大脑受损区域的自发性恢复,使与执行功能相关的额叶-基底神经网络产生功能性和结构性的改善。今后可以从不同类别药物成瘾造成的认知损伤是否普遍具有可逆性,药物成瘾者工作记忆训练效果是否存在性别差异以及工作记忆训练与其他技术结合是否具有优势等角度进行近一步研究。

工作记忆训练在精神疾病中的应用

随着工作记忆缺损与各类精神疾病的关联被逐渐阐明,研究者开始关注工作记忆训练能否作为干预手段应用在精神疾病领域中。当前,在对ADHD、精神分裂症、抑郁、焦虑、成瘾障碍和自闭症患者进行的工作记忆训练中发现了训练近迁移、远迁移以及临床症状缓解的相应证据,以及直接(通过提升工作记忆能力起效)和间接(通过提升其他关联能力起效)两条效益路径。此外,一个针对精神疾病患者的有效训练范式应当就三个层面进行考察:训练的一般成分(即受训的核心加工过程),训练的疾病特异成分(例如情绪工作记忆训练);以及训练的辅助性成分(例如动机、策略、慢波睡眠等)。未来研究需要关注适用不同精神疾病的训练范式与程序,促进工作记忆训练的定制化,并且通过完善评估手段进一步澄清工作记忆训练在病患中的效益机制。