基于神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的工作記憶與珠心算訓(xùn)練效應(yīng)研究.pdf

1、本研究探索了工作記憶（WM）個(gè)體差異的神經(jīng)電生理指標(biāo)，以及珠心算（AMC）對(duì)于WM的訓(xùn)練效應(yīng)及其神經(jīng)機(jī)制。研究采用多種實(shí)驗(yàn)范式，并結(jié)合事件相關(guān)電位（ERP）和事件相關(guān)同步化/去同步化（ERS/ERD）兩種腦電模式來檢測(cè)WM的個(gè)體差異。ERP可以反映認(rèn)知活動(dòng)的時(shí)程信息，其分析過程包括去除眼電偽跡、基線矯正、低通濾波、疊加平均等。而ERS/ERD能夠提供腦網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化信息，其分析主要是對(duì)分片信號(hào)作離散傅里葉變換后計(jì)算感興趣腦區(qū)的特定信號(hào)頻

2、段的相對(duì)功率變化。另外，本研究采用縱向設(shè)計(jì)，通過血氧水平依賴（BOLD）的功能磁共振成像（fMRI）技術(shù)為AMC訓(xùn)練對(duì)WM的影響提供大腦活動(dòng)模式上的依據(jù)。fMRI數(shù)據(jù)分析是在時(shí)間校正、頭動(dòng)校正、配準(zhǔn)、平滑等一系列預(yù)處理之后，采用廣義線性模型對(duì)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析。在網(wǎng)絡(luò)分析上則使用圖論通過圖的多個(gè)拓?fù)湫再|(zhì)來刻畫腦功能網(wǎng)絡(luò)各方面的屬性。
　　本論文中的研究一采用MODS和n-back范式，檢測(cè)了WM的個(gè)體差異在腦電上的反映。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

3、WM容量低的被試更易受到任務(wù)負(fù)荷的影響。此外，WM不同的被試在進(jìn)行認(rèn)知加工時(shí)在ERP和ERS/ERD響應(yīng)模式上都表現(xiàn)出顯著差異，WM容量較高的被試表現(xiàn)出更高的P300波幅、更強(qiáng)的額葉θ波ERS以及更弱的頂葉α波ERD。本研究結(jié)果表明WM不同的個(gè)體在執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)時(shí)存在本質(zhì)差異，WM容量較高的個(gè)體能夠高效地整合較少的神經(jīng)資源將注意力集中于任務(wù)相關(guān)信息上。
　　研究二采用記憶廣度測(cè)試和視覺空間n-back范式，通過任務(wù)態(tài)fMRI探索了A

4、MC訓(xùn)練是否有助于提高年輕成人的語音和視覺空間WM。結(jié)果顯示經(jīng)過訓(xùn)練后，AMC組被試對(duì)于語音信息的WM容量比對(duì)照組被試更高。同時(shí)，AMC組被試在視覺空間WM任務(wù)中的表現(xiàn)得到明顯改善，且與右側(cè)額頂回路及左側(cè)枕顳聯(lián)合區(qū)的激活降低程度成正比。這意味著AMC訓(xùn)練效應(yīng)能夠遷移到個(gè)體的WM功能上，這種遷移效應(yīng)的產(chǎn)生可能與視覺空間加工相關(guān)的神經(jīng)資源在功能上的可塑性有關(guān)。
　　研究三采用多種刺激類型的n-back范式，并結(jié)合靜息態(tài)fMRI以及圖論

5、方法，探索了長期AMC訓(xùn)練對(duì)于兒童的WM功能及自發(fā)活動(dòng)功能網(wǎng)絡(luò)的影響。結(jié)果表明AMC訓(xùn)練有助于促進(jìn)兒童WM的全面發(fā)展，同時(shí)加強(qiáng)WM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的小世界屬性，提高網(wǎng)絡(luò)整體的信息傳輸效率。
　　本論文研究揭示了WM不同的個(gè)體在認(rèn)知加工過程中的行為表現(xiàn)和神經(jīng)反應(yīng)，填補(bǔ)了這一問題在腦電研究領(lǐng)域的空白。作為AMC訓(xùn)練成像研究領(lǐng)域的第一個(gè)縱向研究，本研究結(jié)果表明AMC對(duì)于計(jì)算能力的提高會(huì)全面地遷移到個(gè)體的WM功能上，為已有的AMC研究發(fā)現(xiàn)作了重要