数学学习困难初中生的N-back任务表现特征

目的:分析数学学习困难初中生与学习优秀初中生的核心认知过程机制差异。方法:采用N-back任务作为测查工作记忆能力的指标,分析初中42名数困生和53名数优生的表现差异。结果:两组学生在0-back任务中无显著差异,在1-back和2-back任务中的差异逐渐增大。回归分析表明2-back和1-back任务对数学成绩有显著影响。结论:1)随着认知负荷增高,数困生和数优生的表现差距增大。数学学习困难的核心认知缺损是工作记忆能力而非简单认知加工过程。2)N-back任务能有效预测数学学习成绩。

N-back任务诱导梯度脑力负荷状态对失匹配负波振幅的影响

目的观察不同脑力负荷状态下失匹配负波振幅变化情况。方法对28名被试采用5个难度等级的数字N-back任务建立梯度脑力负荷状态模型,并同步采集脑电信号,采用非任务相关听觉刺激oddball范式引出失匹配负波并测量平均振幅。任务结束后使用任务负荷量表NASA-TLX评价被试主观脑力负荷状态,并分析Fz电极处MMN振幅随脑力负荷状态变化情况。结果因采集脑电信号质量不佳剔除4名被试数据,分析24名被试数据,结果显示随着N-back任务难度增加,被试完成任务的正确率逐渐下降、反应时逐渐升高(P<0.05),NASA-TLX得分逐渐升高(P<0.05)。成功提取各任务中被试MMN波形,测量其振幅随任务难度等级增加而降低(P<0.05)。结论使用数字N-back任务成功建立梯度脑力负荷状态模型,在此模型中,脑力负荷水平越高,测得MMN振幅越低。

小学生双N-Back训练任务对工作记忆的影响:一项干预研究

现有对工作记忆训练的双N-Back研究范式多用于对成年人工作记忆的提升,本研究采用选取四到六年级的小学生进行为期一个月的干预研究,从而对该任务的适应人群进行进一步验证与拓展。结果发现:(1)双N-Back训练任务对于小学生的工作记忆有显著提升作用;(2)双N-Back训练任务对小学生的一般智力也有显著提升作用,表明了工作记忆训练在学习中具有溢出效应,也揭示了工作记忆和个体智力间的密切相关。该研究有助于教师在日常教学活动中融入工作记忆的训练,对实际教育工作积极开展、提高学生学习效率有指导作用。

自适应多维N-back认知负荷模型下的脑网络研究

目的弥补传统N-back实验只考察单一维度工作记忆内容的不足,设计多样化的脑力负荷任务,从多方位深入研究脑疲劳及认知负荷。方法从位置、颜色、形状3个维度划分3个等级,并根据反应正确率自动调节等级,构成自适应多维N-back认知负荷新范式,研究新范式下受试者的行为绩效、脑电频谱特征及脑网络变化。结果在1-back与2-back任务中,随着认知任务维度升级、脑力负荷增加,脑电alpha/beta功率比下降,PDC脑网络中各脑区之间的信息流增强且不同维度任务的信息流向与当前任务紧密相关。结论自适应多维N-back实验范式比传统单一维度N-back任务能多方位充分调动大脑认知功能、加速消耗脑力资源并影响其行为绩效,有望为更深层次研究脑认知与脑疲劳提供新思路。

社会助长效应对认知负荷影响的神经表征分析

为探究数字化人机交互作业中,社会助长效应对操作人员认知负荷和行为绩效的影响,模拟单独在场、他人在场、有监控3种不同的作业场景,借助事件相关电位的脑电实验设计和NASA-TLX量表进行神经表征分析。研究结果表明:3种不同作业场景下,他人在场及有监控场景可显著提高个体进行简单任务的作业绩效,但会降低困难任务的作业绩效;个体的主观认知负荷在他人在场与有监控场景下较大,且随任务复杂度的增加而增加;他人在场、有监控场景诱发个体更高的P200,N200,P300波幅,且在不同任务类型下,个体的认知机制作用不同,字母任务可诱发更大的P200,N200波幅及更小的P300波幅;社会助长效应通过影响个体认知负荷进而影响作业绩效,研究结果可为相关企业优化人机交互作业管理模式提供参考。

女性甲基苯丙胺戒断者工作记忆的可恢复性

目的:考察女性甲基苯丙胺戒断者工作记忆在戒断过程中的恢复情况。方法:从某戒毒所选取34名符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-IV)苯丙胺障碍诊断标准的女性,另外选取年龄和受教育年限相匹配的28名健康女性。对甲基苯丙胺依赖组和健康对照组进行3次纵向测评,每次间隔1个月,采用重复测量方差分析比较两组在不同测量时间下完成n-back任务的反应时和正确率。结果:甲基苯丙胺依赖组T_(1)的反应时长于T_(2)、T_(3)的反应时;健康对照组3次测量的反应时均小于甲基苯丙胺依赖组3次测量的反应时(均P<0.001)。甲基苯丙胺依赖组T_(3)的正确率高于T_(1)的正确率(P<0.01),健康对照组与甲基苯丙胺依赖组T_(3)的正确率差异无统计学意义(P>0.05)。结论:女性甲基苯丙胺戒断者的工作记忆随着戒断时间的增加逐渐恢复,但并未完全恢复到正常人的水平。

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。

不同记忆负荷水平下执行控制的ERP效应

目的:通过被试在倒数n项测验(n-back task)任务中的行为与事件相关电位(event-related potentials,ERP)表现,分离执行控制不同加工环节的神经电生理指标,探讨在逐步增加的记忆负荷水平下各ERP成分的时间进程及脑区分布变化规律。方法:正常成人20名参加n-back(n=0、1、2)工作记忆任务的ERP实验,同时记录行为数据及EEG脑电信号。离线处理数据后,比较被试在低、中、高工作记忆负荷下的行为表现及ERP成分的差异。结果:0、1两种记忆负荷水平下被试的反应时与正确率无显著差异,2-back任务时的正确率低于0-back与1-back[(87.7±9.9)/(98.7±2.2)、(96.3±3.5),P<0.05],反应时长于0-back与1-back[(1077.0±247.2)/(729.5±83.7)/(837.3±144.7)msP<0.05)]。三种记忆负荷水平的任务均诱发出了明显的P3成分。P3波幅随记忆负荷的逐步增加呈现等级下降规律,潜伏期则未随记忆负荷变化而改变。高记忆负荷与低记忆负荷的任务相减均得到一差异波N450成分,主要分布于额区及顶区。1-0及2-0差异波的N450平均波幅差异在顶区显著。结论:执行控制的注意分配、刷新、编码等成分在刺激后300ms开始,约700ms处结束。P3成分的等级下降规律反映被试有效地进行了注意的分配及转移。高负荷与低负荷差异波N450成分在额区及顶区同步出现,分别反映了执行功能中的更新与编码环节,以及短时贮存过程。

成人注意缺陷多动障碍不同亚型患者的工作记忆

目的：探讨成人注意缺陷多动障碍（ADHD）不同亚型患者的工作记忆特点,比较两种亚型患者的工作记忆受损程度.方法：选取符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版（DSM-Ⅳ）诊断标准的50例注意缺陷型（ADHD-I）、20例混合型（ADHD-C）成人患者及51例年龄、智商相匹配的正常对照（18 ～ 39岁）完成n-back（0、1、2）任务,比较三组被试的反应时（RT）、正确率和个体内反应时标准差（ISD）.结果：所有被试在完成n-back任务时,其RT和ISD均随工作记忆负荷增加而增大（P〈0.001）,而正确率随工作记忆负荷增加而减小（P〈0.001）,呈现等级变化规律.组间比较发现,ADHD-C患者完成n-back任务时反应时间长于正常对照[（535.9±115.9） ms vs.（470.1±66.5） ms,P〈0.01]和ADHD-I患者[（535.9±115.9） msvs.（487.8±76.6）ms,P〈0.05],ADHD-C患者执行n-back任务时正确率低于正常对照[（88.3±10.1）％vs.（94.2±4.3）％,P〈0.01]和ADHD-I患者[（88.3±10.1）％vs.（93.2±6.6）％,P〈0.01],ADHD-C患者完成n-back任务时ISD大于正常对照[（166.7±41.9） vs.（147.3±33.1）,P〈0.05];ADHD-I患者完成n-back任务时RT、正确率和ISD[（158.1±37.9） vs.（147.3±33.1）]与正常对照差异均无统计学意义（P〉0.05）.结论：成人ADHD不同亚型患者工作记忆受损程度可能不同,混合型患者的工作记忆受损程度可能较注意缺陷型更重.

额叶参与执行控制的ERP负荷效应

为了检测执行控制的激活脑区及其时间进程,测量了14名健康成人被试执行汉字1/2/3-back任务时的64导事件相关电位(ERPs)。1/2/3-back任务均在头皮前部诱发N360,从刺激消失250m s起至600m s左右结束,其波幅表现出随记忆负荷而增高的负荷效应。3-back任务N360源分析发现位于额叶等部位的高密度电流分布和偶极子,表明左右半球均参与执行控制,但左侧额叶具有相对的半球优势。

高智商成人注意缺陷多动障碍患者的工作记忆

目的:探讨高智商成人注意缺陷多动障碍(ADHD)患者的工作记忆特点。方法:选取符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-IV)诊断标准,中国修订韦氏成人智力量表(WISC)总智商(FSIQ)≥120的高智商成人ADHD患者33例和总智商(90≤FSIQ<120)的一般智商ADHD患者35例,以及与两组ADHD患者年龄、智商相匹配的高智商正常对照26例和一般智商正常对照25例,进行不同任务负荷下的言语工作记忆n-back任务。比较四组人群反应时(RT)、正确率和个体内反应时标准差(ISD)。结果:高智商对照完成1-back任务时的ISD小于一般智商对照[(133.7±39.3)vs.(161.1±49.2),P<0.05];高智商ADHD患者完成2-back任务时正确率高于一般智商ADHD患者[(91.4±13.2)%vs.(83.05±10.92)%,P<0.01],一般智商ADHD患者完成2-back任务时反应时间长于一般智商对照[(572.0±115.8)ms vs.(509.6±103.1)ms,P<0.05],完成1-back任务时正确率低于一般智商对照[(92.2±6.9)%vs.(95.5±4.7)%,P<0.05]。高智商ADHD患者、高智商对照和一般智商对照执行n-back任务时RT、正确率和ISD之间的差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:成人ADHD患者存在工作记忆能力损害,但高智商ADHD患者工作记忆方面受损程度较一般智商ADHD患者轻;高智商可能对ADHD患者的工作记忆能力有代偿或保护作用。

药物相关线索干扰海洛因戒断者的刷新能力

研究采用n-back任务,检验药物相关线索对海洛因戒断者工作记忆刷新的影响,旨在探究海洛因戒断者由于长期药物使用造成的认知损伤和药物相关线索之间的关系。结果显示:(1)无论在1-back任务中还是在2-back任务中,相对于正常人,海洛因戒断者反应时长更长。(2)相对于中性线索条件,海洛因戒断者在药物相关线索条件下的反应时更长;(3)相对于2-back任务,正常人与海洛因戒断者在1-back任务中的正确率更高。这可能表明长期的药物使用会使海洛因戒断者的工作记忆刷新能力受损,而药物相关线索会进一步干扰这种认知损伤。

急性有氧运动对女大学生工作记忆影响的时程特点

目的：研究急性有氧运动对工作记忆影响的时程特点。方法：将女大学生随机分为2组：运动干预组（60%~70%心率储备强度,持续30 min自行车运动）和阅读控制组,采用n-back（1-back,2-back）范式测量运动前、运动10 min后、运动20 min后、运动30 min后以及运动后30 min工作记忆,用重复测量方差分析和卡方检验分别处理反应时和正确率行为数据,探讨不同时程急性有氧运动对工作记忆的影响。结果：1）运动干预组运动10 min后1-back任务反应时显著小于控制组（P=0.02）,运动20 min后1-back任务反应时显著大于控制组（P=0.03）,运动过程中2-back任务组间无差异;2）运动干预组运动30 min后1-back任务运动组正确率显著高于控制组（X2=4.389,P=0.036）;2-back任务组间无差异;3）运动干预组运动后30min运动组反应时非常显著大于控制组（P=0.00,P=0.00）。结论：急性有氧运动对低难度工作记忆任务影响效果更明显,并表现出时程特点。其特点为10 min促进工作记忆,20 min损伤工作记忆,30 min运动即刻停止促进工作记忆,对工作记忆影响可持续到运动后30 min。应根据运动目的加强对运动时程的控制。

短时存贮与复述动态分离的ERP证据

工作记忆参与信息的短时贮存和操作加工。为了分离参与词语短时存贮与复述的脑区及其时间过程,测量并比较了14名正常青年被试进行汉字2-back、0-back和复述任务时的事件相关电位(ERPs)。结果发现,2-back任务减复述任务在头皮后部出现差异波N430,可能反映了信息的短时存贮及其时间进程。2-back任务减0-back任务在头皮前部所得的持续负成分SNC可能是复述加工的动态指标。SNC和N430持续时间的重叠提示,大脑额叶和后部区域分别参与信息的复述和短时存贮,两者的动态分离加工可能是工作记忆中暂时保持的神经基础。

原发性失眠患者工作记忆的研究

目的探讨原发性失眠障碍患者(PI)认知功能改变。方法选取81例PI患者(研究组)及82例健康对照者(对照组)进行韦氏成人智力量表中国修订版(WAIS-RC)量表评定以及N-back任务实验。结果与对照组比较,研究组在3-back错误应答数方面较差(P<0.05)。结论 PI患者认知状况存在损伤,可能与中枢神经功能异常有关。

原发性亚甲减对记忆功能的影响及替代治疗的价值

目的评估成年原发性亚临床甲状腺功能减退症(亚甲减)患者的记忆功能及替代治疗的价值。方法运用修订韦氏记忆量表和N-back任务检测19例初诊成年原发性亚临床甲状腺功能减退症(SCH)患者、16例初诊甲状腺功能亢进症(甲亢)患者和18例正常对照者的记忆功能,其中10名SCH患者左旋甲状腺素替代治疗半年后重复上述检测。结果SCH组患者血清游离甲状腺素水平低于对照组(P<0.05)。修订韦氏记忆量表检测显示,SCH组记忆商较对照组低下(P<0.05),其中触觉和背数分项有统计学差异(P<0.05)。N-back任务检测显示,SCH组2-back任务正确率显著低于对照组(P<0.01)。SCH组替代治疗半年后血清促甲状腺素和甲状腺素水平均恢复正常,韦氏记忆量表和2-back任务检测结果较治疗前提高(P<0.05),与对照组无明显差异。甲亢患者记忆量表和N-back任务正确率与正常组无明显差异。结论亚甲减患者存在可逆性记忆功能损害。N-back任务可能是检测SCH患者记忆功能的较好工具。

DRD3基因Ser9Gly多态性与不同性别精神分裂症患者工作记忆的关联研究

目的:探讨DRD3基因Ser9Gly多态性与汉族人群不同性别精神分裂症患者工作记忆的关联。方法:选取符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-IV)中精神分裂症的诊断标准的汉族患者526例和415例汉族健康对照,检测DRD3基因Ser9Gly多态性,用中国修订韦氏成人智力量表(WAIS-RC)进行智商(IQ)评定,N-back任务测量工作记忆能力。采用协方差分析等方法分析DRD3基因Ser9Gly多态性与精神分裂症工作记忆的关联。结果:在全体被试中,男性的1-back[(0.50±0.27)vs.(0.56±0.25)]和2-back[(0.25±0.22)vs.(0.28±0.22)]任务错误率小于女性(均P<0.05)。男性患者中,Ser/Ser基因型的1-back任务错误率[(0.39±0.23)vs.(0.33±0.23)]高于Gly/Ser基因型,IQ[(97.4±15.1)vs.(101.9±13.4)]低于Gly/Ser基因型(均P<0.05);男性对照组中,不同基因型之间工作记忆及IQ得分差异无统计学意义(均P>0.05)。女性被试中,Ser9Gly多态性不同基因型的工作记忆与IQ得分差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:精神分裂症患者的工作记忆可能存在性别差异,Ser9Gly多态性在汉族人群中与精神分裂症的工作记忆障碍有一定相关性。

甲基苯丙胺所致精神病性障碍与精神分裂症患者视空间工作记忆比较研究

目的探讨甲基苯丙胺所致精神病性障碍(MIP)和精神分裂症(SCZ)患者视空间工作记忆(WM)缺陷,以及WM缺损与临床特征的相关性。方法选取26例MIP患者,27例SCZ患者及26例健康对照。应用基于视空间材料编制的n-back任务评估被试的WM,应用阳性和阴性综合征量表(PANSS)及临床总体印象量表(CGI)评估患者的精神症状及其严重程度。结果三组n-back数据进行重复测验方差分析,结果发现组间变量(组别)组内变量(记忆负荷)的主效应差异均有统计学意义(P<0.01)。经标准化转换控制注意力影响后,对照组、MIP组及SCZ组的工作记忆成绩三组比较差异有统计学意义(P<0.01)。两两比较结果显示对照组、MIP组与SCZ组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。此外,MIP患者的视空间WM缺陷与其人口学资料及临床特征无相关性。结论MIP患者对视空间刺激信息的工作记忆能力优于SCZ患者。

疼痛对时间性前瞻记忆的影响

目的：探讨实验室诱发疼痛以及背景任务难度对个体执行时间性前瞻记忆的影响。方法：使用冷压痛任务模拟临床疼痛,对48名大学生进行施测,实验采用2（疼痛操作：疼痛,非疼痛）×2（任务难度：低难度,高难度）的混合设计。结果：对于前瞻任务的正确率,疼痛操作的主效应显著,即疼痛条件下,时间性前瞻记忆的成绩显著差于非疼痛条件（F=8.29,P〈0.01）。任务难度的主效应也显著,即低难度任务下,时间性前瞻记忆的成绩优于高难度任务条件（F=11.45,P〈0.001）。对于背景任务的正确率,疼痛操作的主效应显著（F=27.17,P〈0.001）,任务难度的主效应显著（F=51.29,P〈0.01）;对于背景任务的反应时,疼痛操作的主效应显著（F=8.09,P〈0.01）,任务难度的主效应显著（F=11.39,P〈0.01）结论：疼痛和任务难度对时间性前瞻记忆的执行都存在负性影响。

视觉N-back训练任务对不同认知风格初中生几何学习的影响

目的:探讨视觉N-back训练任务对不同认知风格初中生的视觉空间能力和几何学习的影响。方法:通过"镶嵌图形测验"在济南市某中学选取场独立型和场依存型初中生,通过视觉N-back任务对不同认知风格的学生进行为期四周的工作记忆训练。结果:场独立训练组和场依存训练组的视觉工作记忆广度增值分数均显著高于相应的控制组;场依存训练组的几何成绩增值分数显著高于控制组,而场独立训练组的几何成绩增值分数与控制组没有显著的差异。结论:视觉N-back训练任务对场独立学生和场依存学生的视觉工作记忆广度均有促进作用;并且促进了场依存学生的几何成绩,而对场独立学生的几何成绩没有影响。