工作记忆容量影响回返抑制—事件相关电位时空模式分析

论文摘要

研究目的工作记忆容量（working memory capacity,WMC）与注意的关系研究提示高容量者通常具有较强的注意抑制能力。Mayr和Keele（2000）发现在一个中间任务之后,受试者重复执行同一个任务所需时间长于该任务居于非重复序列内,该效应命名为回返抑制（backward inhibition,BI）。例如,有A、B、C三项任务,以ABA序列再出现的第3顺序的A任务反应时间（reaction time,RT）要长于其以CBA序列出现时。当注意脱离旧任务而转向新任务时,会伴随针对旧任务的抑制以排除对新任务的干扰。BI产生时段是在线索加工阶段还是反应选择阶段一直存在争议。本研究筛选不同WMC个体从事可产生BI效应的认知任务序列,利用事件相关电位（event-related potentials,ERP）时空模式考察工作记忆与注意的关系,确定BI效应产生的时间和空间。方法和对象24名在校大学生参与本研究,均为右利手,无神经精神疾患及精神病家族史、（矫正）视力正常,剔除没有BI效应或ERP数据干扰太大者。先进行延迟匹配样本任务。从0-9十个数字中随机选取8个组成数字阵列,受试者按键判断其后出现的一个靶数字是否在阵列中出现过,根据反应绩效按Pashler-Cowan公式计算WMC:K=刺激项目×（击中率-虚警率）。再进行三种线索提示下的数字属性判断任务并记录脑电。选2、3、4、7、8、9六个阿拉伯数字,以红、黄、绿三种颜色48号字体大小单个呈现,数字出现前对应会有相同颜色的符号线索:红斜杠/黄三角/绿大于号分别提示随后出现的数字属性:质数或合数、奇数或偶数、大于或小于五,受试者分别运用左右手按键进行是/否判断。ABA类型任务重复序列为测试组,CBA类型非重复任务序列构成对照组。记录对应ABA序列（测试组）和CBA序列（对照组）第3个任务的反应正确率和反应时间:RTABA,RTCBA。利用通用型19导系统记录ERP,分析从线索刺激起始（靶刺激前600 ms）至靶刺激后1400 ms的ERP数据。根据K值从大到小划分出高低WMC两组,运用SPSS13.0软件对高低组的K值、BI效应值(BI值=RTABA—RTCBA)和正确率分别进行独立样本t检验;对RT和ERP分别进行混合因素方差分析,其中容量（高/低）为随机因素,任务序列（ABA/CBA）为重复测量因素。各通道ERP对应F值经插值获得统计参数映像（statistical parametric mapping,SPM）—SPM（F）;进一步分别对高低容量组的ERP进行不同任务序列间的配对t检验,各通道ERP对应t值经插值获得SPM（t）。显著性水平α=0.05。结果5名受试者因无BI效应、1名受试者的ERP数据干扰太大予以剔除,18名受试者数据纳入最后统计分析,高低容量组各9人,年龄无显著差异。两组WMC的K值差异显著（t（16）=7.252,P=0.000＜0.001）;正确率无显著差异（t（16）=0.738,P=0.471＞0.05）,BI效应差异显著（t（16）=2.345,P=0.032＜0.05）,高容量组BI效应值更大。RT的容量与任务交互效应不显著（F（1,16）=0.074,P=0.789＞0.05）;容量主效应也不显著（F（1,16）=1.467,P=0.243＞0.05）;但任务序列主效应显著（F（1,16）=14.859,P=0.001）,RTABA更长。ERP时空模式的SPM（F）显示任务主效应在-500至-400 ms和450至500 ms的额顶区;容量主效应在-200至150 ms和600至950 ms的额顶区;容量与任务的显著交互效应出现在两个阶段的几乎相同的脑区:靶刺激前的-390至-370 ms和靶刺激后的250至290 ms的额顶区,进一步的SPM（t）显示前一个时段两者涉及两侧半球的差异,而后一时段的电位差异变化方向却相反。结论ERP时空模式分析提示高、低容量者的神经相关的差异体现在额—顶网络工作方式的不同:且BI效应相关脑区也为额—顶区构成的网络,恰好重叠于跨模式的工作记忆网络和注意网络。BI效应产生时段既可以是线索评价和保持阶段,也可以是靶刺激的评价和反应准备阶段。行为结果提示工作记忆容量影响BI效应,高容量者BI效应显著大于低容量者。高、低容量者不同的BI效应根源于线索评价和靶刺激评价两个阶段利用额—顶网络的方式不同。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间成果
• 中英文缩写索引
• 致谢
• 统计学证明