Value Engineering 0引言工作记忆（working memory ，WM ）是一种对信息进行暂时加工和贮存的能量有限的记忆系统，是对加工任务必要成分的短时、特殊聚焦，在许多复杂认知活动（如学习、理解和推理）中起着重要作用[1-3]。但工作记忆能力的发展受到工作记忆容量的限制，早期研究似乎证实了Miller 提出的“神秘数字7”。后续研究发现通过训练可以提高种个体的工作记忆能力。工作记忆受损在罹患神经精神病（如脑部创伤、中风、智力缺陷、精神分裂）及注意力缺陷多动障碍的个体身上表现尤为明显。早在1972年，Earl Butterfield 等人就运用默读复述的方法尝试改变学习能力缺失个体的短期工作记忆能力。这种方法虽对被试的表现有了部分提高，但尚没有足够的证据表明这种训练效果可以迁移到未经训练的认知任务和日常生活中。后来Ericsson 等人（1980）研究发现通过训练可以大幅提高个体识记数字的数量。其中一个被试在经过训练后，仅听一次后便可以回忆出包含79个数字的序列。这是“组块”的典型样例，相对独立的信息通过个体加工联结在一起形成有意义的组合，然后与长时记忆中的信息建立联系。然而这类训练受到实验材料的限制，当用字母测试此被试的记忆能力时，他就只能记住6个字母。神经生理学相关研究表明，突触连接决定着工作记忆的容量。突触被认为是记忆的基础，突触为工作记忆中信息获得和储存提供了基础。人脑内储存记忆时引起的变化称为脑的可塑性，深入研究后发现，突触也具有可塑性[4]。突触的可塑性表现在两个方面：一方面，突触后膜接受神经递质后，突触后膜受体的表达也发生改变。另一方面，化学信号传导的过程中，突触的形态也会发生变化，原来很小的突触后膜有可能变得很大，原来很大的突触后膜有可能变得很小，并且可能会产生新的突触。这种可塑性使突触成为脑内储存信息的基本单元。1工作记忆的神经生理模型Baddeley 工作记忆模型认为中央执行系统是工作记忆的核心成分，负责加工、计划、协调、监管工作记忆中的信息。工作记忆与注意有着密切关联。工作记忆等于短时记忆加控制性注意，中央执行系统的功能主要由控制性注意来完成。控制性注意涉及注意的选择性分配，并依靠额叶前部、颅顶部的大脑皮层活动来完成。控制性注意是加工工作记忆任务必须的，主要用于激活信息，解决任务目标、外部刺激以及习惯化反应图式之间的冲突，即激活与任务相关信息，抑制与任务无关信息。工作记忆与控制性注意有着相同的神经活动机制，有些研究甚至认为二者同功同构。研究者希望，运用具体任务对大脑皮层特殊区域的训练能够迁移到同一神经网络的其他任务中去；对大脑皮层更好的训练会产生更多泛化效应。尤其是颅顶内部神经网络改变可能会提高工作记忆和控制性注意的效果。近年来，工作记忆训练中开始采用神经影像技术研究工作记忆的神经机理，探究感觉联合皮层和额叶前部皮层的活动影像。影响分析发现，这些区域的活动形式随刺激的感觉形态而变化。成人间工作记忆容量差异可能会引发个体颅顶内部皮层和额叶前部皮层的不同活动，当成人与儿童比较时也是如此[5]。神经网络模型指出额顶内部突触更强的连接可能是拥有更高工作记忆容量的重要机制。中枢神经系统多巴胺是重要的神经递质，在调节中枢神经系统各种功能方面起着关键作用，如空间记忆、运动功能、神经激素释放等。McNab 和同事通过观察多巴胺受体D1和D2的浓度来研究确定工作记忆训练的效果[6]。多巴胺对工作记忆任务表现和神经系统可塑性有着重要作用。经过为期5周的训练后，与控制组相比，实验组中工作记忆容量增加被试的D1受体神经末梢都有明显变化，但D2皮层下神经末梢没有变化。这说明D1受体激活可以提高工作记忆成绩。动物实验表明D1受体减少与其认知功能损害有关。但在McNab 的实验研究中，这种因果关系并不十分明显。这可能是因为每天针对工作记忆任务的密集训练使训练期间多巴胺的释放量增加，这导致了神经末梢中多巴胺浓度的变化。也可能是因为工作记忆训练通过调整多巴胺传递改变了容量。如果这个假设成立，那么可以说工作记忆容量训练效果与大脑区域活动和神经系统都有重要关系。“多巴胺可以诱发工作记忆训练效果”这一假设的支持来自于DAT-1神经末梢的多样性影响训练效果的研究。但这项研究只有29个被试说服力不足，但为认知系统可塑性提供了一个很好的研究方向。神经系统可塑性的研究可能会导致认知训练和药理干预相结合的新研究范式的产生。2工作记忆训练与大脑活动研究发现，通过工作记忆训练，与工作记忆有关脑区的活动有所增强。工作记忆训练与大脑活动有关存在一些质疑，也就是说大脑活动与更高工作记忆容量之间的联结仍在不断探索。然而，大多数研究已表明在任务相关领域工作记忆容量和大脑活动存在正相关。个体间工作记忆容量的差异与颅顶内部皮层活动有着正相关。颅顶内部沟回数量和额叶前部皮层的活动频率与儿童的工作记忆———————————————————————基金项目：江苏省教育科学“十一五”规划课题（D200901108）；南京邮电大学教育科学研究课题（GJS-XKT0813）；江苏省研究生培养创新工程项目（55024001）；江苏省哲学社会科学研究项目（09JYD016）；江苏省“333”中青年科学技术带头人项目；江苏省“六大人才高峰”项目；江苏省高校“青蓝工程”项目；江苏省高校哲社研究项目(08SJBXLX0003)。作者简介：王亚南（1964-），男，江苏常州人，博士，教授，研究生导师，研究方向为发展与教育心理学、人格心理等；张建波（1982-），男，山东济南人，硕士，助理研究员，研究方向为大学生心理健康教育、发展与教育心理学等。工作记忆训练：研究现状及发展前景Recent Development in the Study of Training on Working Memory王亚南Wang Ya'nan ；张建波Zhang Jianbo（南京邮电大学，南京210046）（Nanjing University of Posts and Telecommunications ，Nanjing 210046，China ）摘要：工作记忆能够预测个体在认知加工任务中的表现，工作记忆容量具有相对稳定的特征，但近年来研究表明工作记忆容量可以通过训练得到改进。工作记忆训练直接影响额叶皮层、颅顶部皮层等大脑皮层活动以及中枢系统多巴胺受体浓度。工作记忆训练效应可以对未经过训练的工作记忆任务产生迁移，与工作记忆相关的神经网络亦能通过训练获得发展。工作记忆训练可以帮助个体减小因低工作记忆容量对学业成就、日常生活带来的影响。Abstract:Working memory (WM)capacity predicts performance in a wide range of cognitive tasks.Although WM capacity has been viewed as a constant trait ,recent studies suggest that it can be improved by adaptive and extended training.This training is associated with changes in brain activity in frontal and parietal cortex and basal ganglia,as well as changes in dopamine receptor density.Transfer of the training effects to non-trained WM tasks is consistent with the notion of training -induced plasticity in a common neural network for WM.The observed training effects suggest that WM training could be used as a remediating intervention for individuals for whom low WM capacity is a limiting factor for academic performance or in everyday life.关键词：工作记忆；训练；认知任务Key words:working memory ；training ；cognitive task中图分类号：B84文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）31-0001-02·1·
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