文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 工作记忆的认知模型与神经机制

工作记忆的认知模型与神经机制

?应用心理?

工作记忆的认知模型与神经机制

Ξ

王益文ΞΞ1,2 

(1东南大学学习科学研究中心,南京,210096)(2山东师范大学心理学系,济南,250014)

 林崇德3

(3

北京师范大学发展心理研究所,北京,100875)

摘 要 本文评述了工作记忆认知模型的进展,阐述工作记忆神经机制研究的基本问题。研究者在工作记忆认知模型框架下,提出了工作记忆成分结构的脑模型。根据自己的研究探索,展望进一步的研究问题,以及TMS 和fMRI/ERP 等脑成像技术的结合运用对工作记忆认知神经科学研究的推动。关键词:工作记忆 认知模型 神经机制

1 工作记忆认知模型的进展与评价

Baddeley &Hitch 提出的工作记忆模型包括语音回路(phonological loop )、视觉空间存贮(visuospatial sketchpad )和中央执行系统(central executive )三个成分[1-3],该模型产生了较大影响,但也逐渐暴露出一些问题。Baddeley 在2001年提出了修正的新模型[4](见图1),分为三个层次,第一层是中央执行,完成最高级的控制过程;第二层是三类信息的暂时加工。他提出了辅助中央执行的第四个子系统———情节缓存(episodic buffer ),新模型包括了视觉空间存贮、情节缓存和语音回路三个辅助子系统;第三层是长时记忆系统,包括视觉语义、情节长时记忆和语言。第一二层属于流体系统(fluid systems ),第三层是晶体系统(crystallized systems )。该模型强调工作记忆和长时记忆之间的联系以及各子系统信息整合的加工过程

工作记忆的认知模型与神经机制

图1 Baddeley 修正的工作记忆多成分模型

已有研究提供了检验、批判和补充工作记忆模型的证

据,在此评价该模型的作用和功能。第一,多成分工作记忆模型意在弄明白在执行复杂认知加工中信息暂时存贮和保持的方式。它强调结构而忽视加工过程,并非受到一致赞同。但经过了多年的研究,它已成为一个系统性地积累关于重要认知能力知识的成果卓著的基础平台,对解释来自丰富

任务条件下的各种被试的大范围数据很有价值。这是该理论最重要的功能之一。第二,从Baddeley 和Hitch 提出其模型至今,工作记忆研究有了很大进展。对于三个子成分的研究,不论是数量上,还是对结果的解释上,都存在着很明显的不均衡性[5]。最简单的语音回路研究最多,对于视觉空间存贮的研究虽然存在困难,但由于一些研究者在探索支持视觉表象的因素,所以这类相关研究为视觉空间存贮的研究提供了不少有价值的成果。对中央执行系统的研究较少,这可能是由于中央执行系统研究难度更大。第三,工作记忆模型仍然存在缺陷,最初认为执行控制是一个前额叶皮层支持的独特认知模块,该模块或系统的损伤准确地描述了前额叶皮层损伤病人的某些行为。单一系统的中央执行系统对于工作记忆初期的探索是一种明智的方法,因为这样可以使研究先集中注意于分析较简单子系统,如语音回路、视觉空间存贮等。但是这样一来,中央执行系统的角色就像是头脑中的“小矮人”,他在人的头脑中以神奇的方式做出各种决策,但是其具体结构、功能和运作机制,目前知道的还很少。Smith 等认为,或许确实存在着多种中央执行系统的可能性,而不仅仅是多种缓冲器[6]。Baddeley 等也提出中央执行系统不是作为一个单一的模块而活动,可分为多个子系统[7]。最后,需要说明的是,工作记忆认知模型对构建相关脑成像研究具有重要影响,其概念影响了脑成像研究对前额叶皮层功能的探索。下面阐述模型框架下工作记忆神经机制的基本问题和脑模型。

2 工作记忆神经机制的基本问题

工作记忆神经机制的研究存在一些基本问题。如工作记忆的特征是否统一?不同的信息是否采用不同的工作记忆?或者说工作记忆是模块化的吗?前额叶皮层(Prefrontal Cortex ,PFC )对于暂时性存贮信息的加工非常重要,人类前额叶在工作记忆中是功能细分的吗?工作记忆任务以什么方式激活PFC 背侧和腹侧部位?是否存在特殊针对工作记忆特定方面的功能细分尚无一致性的明确答案。D ’Esposito 认为至少有四种假设[8],可以概括前额叶在工作记忆中如何操作的神经结构模式。第一,PFC 作为一个整体参与所有工

ΞΞΞ通讯作者:王益文。E 2mail :wangeven @http://www.wendangku.net/doc/0202e727453610661ed9f42f.html

国家攀登计划项目(95-09),江苏省博士后科研资助计划项目。412 心理科学 Psychological Science 2006,29(2):412-414