工作記憶的文獻綜述

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上工作記憶的文獻綜述一 工作記憶的概念（一）工作記憶的提出與發(fā)展工作記憶最早是由Miller等人(Miller，Galanter，&Pribram，1960)在他們的經典力作行為的計劃與結構中提出，后來工作記憶被用在計算模型上(Newell&Simon，1972)，以及一些要求動物在實驗中保持信息的動物學習研究中(Olton，1979)。隨著認知心理學的深入研究，工作記憶被運用于包括臨時維持和處理信息的系統。工作記憶(working Memory，WM)是一個允許同時貯存和管理臨時信息過程的有限容量系統，是使信息有益于得到更深一步加工而在活動過程中維持和

2、管理臨時信息的過程(Baddeley，1986，2000，2003)。（二）工作記憶模型Atkinsonand Shiffrin(1968)把工作記憶運用到單一的短時記憶貯存器中，而Baddeley和Hitch(1974)把工作記憶用于包括多成分的系統中。Baddeley和Hitch在模擬短時記憶障礙的實驗基礎上，從兩種記憶存儲庫理論中的短時記憶的概念出發(fā)，提出了工作記憶的三系統概念，用“工作記憶”代替了原來“短時記憶”的概念，工作記憶分成三個子成分，分別是中樞執(zhí)行系統、視覺空間初步加工系統和語音回路。2000年，Baddeley在對原有工作記憶模型基礎上進行了修改，提出了情景緩沖器概念，作為

3、對三系統概念缺陷的補充。目前，Baddeley的新工作記憶模型的國內外研究者公認的工作記憶模型。工作記憶的中央執(zhí)行系統是工作記憶的核心，也是解釋個體差異的核心。一般情況下，判斷工作記憶的個體差異并不能完全根據完成任務的優(yōu)劣情況，因為工作記憶能力高的個體并不一定總會比工作記憶能力低的個體更好地完成某一任務。但是，如果對任務加以干擾，高工作記憶的個體便能表現出很好的對抗干擾能力。這種對抗干擾的能力被稱之為執(zhí)行性注意控制能力 (executiveattention。onirol)，其功能可以控制注意指向目標刺激，從而抑制無關的干擾，從這個意義而言，任務的效率更高。因此，執(zhí)行性注意控制的能力被認為是工

4、作記憶個體差異的本質(Engle，cantor，Carullo，1992)。Engle(1992，2001)最初提出控制性注意模型作為衡量工作記憶個體差異的重要機制之一，他認為控制性注意是一個不受領域約束而有限制地進行控制加工，或在面對干擾、分心刺激時，將注意中心保持在與任務相關信息上的機制。個體在控制性注意系統的部分或全部存有差異，就能導致在中央執(zhí)行系統中出現明顯差別，所以說，控制性注意能力是最基本的決定因素。此外，抑制也是中央執(zhí)行系統功能的重要作用機制。抑制就是由于另一較強信息單位的活動使得先前信息單位激活水平下降。抑制機制對中央執(zhí)行功能的作用主要體現在下面兩個方面:第一，它阻止無關信息進

5、入工作記憶，并且對已進入工作記憶的無關信息進行快速壓制;第二，它使個體對先前加工過的但與當前記憶任務暫時沒有關聯的信息進行控制，從而把工作記憶的資源限制在當前任務或者與目標相關的范圍之內。視覺一空間模板(或稱視一空工作記憶)是工作記憶的一個附屬系統，主要負責對視覺信息在接受進一步處理前的暫時存儲。視覺空間模板主要處理視覺空間信息，在視覺空間畫板的研究上，大量證據表明視覺空間WM本身又可分成一些獨立的子成分，如:腦成像研究發(fā)現視覺客體信息和視覺空間信息的WM激活了各自獨立的特殊腦區(qū)，對視覺信息復述機制的研究也取得了一定進展。視覺空間畫板可細分為視覺緩存visual cache)和內部抄寫器(in

6、ner scribe）兩個成分。前者主要用于視覺信息的被動儲存，后者主要參與視空信息的動態(tài)操作和復述。語音環(huán)路(又稱語音工作記憶)是工作記憶成分模型中又一個重要的部分。1998年Baddeley , Gathercole & Papagno等人提出“語音回路是一種為了短暫保持語言刺激和再認而存在的系統”，這些功能只不過是一些派生的功能，而語音回路的真正機能是“語言習得”，并且提出了有關語音回路結構的一些理論觀點。語音環(huán)負責以聲音為主的基礎信息的儲存與控制，該子系統也由兩部分組成，一部分是語音存儲，另一部分是發(fā)音控制加工。人們對語音回路的進化論意義有了深入了解。以往的研究主要考察語音回路

7、在言語性刺激暫時保存中的作用，最近Bdadelye等指出，這種保存只是派生的機能，語音回路真正的機能在于語言掌握，對于它的測量主要通過言語復述任務來進行，如數字或詞的短時記憶廣度任務(王明怡等，2005)。這部分之所以重要是因為他們不僅涉及了有關語音回路結構方面，還涉及到了有關語音回路與常時記憶之間關系，以及工作記憶與長時記憶關系的內容，所以在工作記憶的研究方面是有著重要作用的。（三）工作記憶與短時記憶的區(qū)別 宋永健張朕工作記憶研究的現狀寧波大學學報（教育科學報）J2004,10，（05）直到今天很多教科書都還依舊將工作記憶等同于短時記憶（如張春興的現代心理學等等）。雖然短時記憶與工作記憶的含

8、義以及概念有相通的地方，但是短時記憶與工作記憶是不同的兩個概念，并且對于這兩個概念應該從機能的角度和構成的角度兩個方面加以區(qū)分。第一，從機能的角度加以區(qū)分。 如果從機能的角度考慮工作記憶，它所保持、存儲的信息是以后復雜的認知活動中不可缺少的，并且基于這種存儲基礎上的處理與加工是以后復雜的認知活動的前提條件。舉一個例子，比如說心算中的記憶就是一種工作記憶。而短時記憶的機能僅僅是起到對信息的存儲作用，其存儲的信息未必一定是下一步認知活動所要運用到的信息，比如說我們要打電話，所查到的一個電話號碼，我們撥過這個電話以后就忘了。如果僅從對信息的存儲這一角度考慮，工作記憶與短時記憶是相通的，但是在機能方面

9、工作記憶比短時記憶，多了一個前期的加工功能。     第二，從構成的角度加以區(qū)分。 與機能的角度不同的是，工作記憶與短時記憶在系統結構，構成水平上的區(qū)分是相當復雜的。工作記憶系統與短時記憶系統到底是兩個完全獨立的系統，還是短時記憶系統包含工作記憶系統，還是反之，這一直都是人們爭論的話題。但是支持工作記憶系統包含短時記憶系統的人要相對多一些。Baddeley & Logie于2002年、Cowan于1999年的研究都支持這種觀點。用Engle的話說就是，工作記憶系統是由“短時記憶”和“控制加工機能”兩個部分構成的。但是必須指出的是這里的“短時記憶”指的是“短

10、時記憶存儲庫”。 按照兩種記憶存儲庫理論的觀點，短時記憶的存儲僅僅靠“短時記憶存儲庫”這一個單一的功能是無法實現的。要想實現短時記憶的機能，“控制加工機能”是不可缺少的重要部分。從這個觀點出發(fā)“工作記憶”與“短時記憶”在組成結構上并沒有大的差別，都是由“短時記憶”和“控制加工機能”所構成的。但是“工作記憶”與“短時記憶”在組成結構的差別上就在于工作方式上的不同， “控制加工機能”比“短時記憶”更依賴于“控制加工機能”，并且這種“控制加工機能”不僅僅是一種保持機能，在此基礎上為了更好的支持認知活動中記憶，還擔當著更加復雜的任務。二 工作記憶與學習困難的研究 周世杰張拉艷學習困難兒童的工作記憶研究

11、中國臨床心理學雜志2004，（03）WM被認為是人類認知活動的核心,是學習、推理、問題解決和智力活動的重要成分。目前,WM已成為兒童學習困難研究中的焦點問題。大量研究發(fā)現,兒童的WM能力與其學業(yè)成績密切相關。WM能力與閱讀、數學、言語理解等成績之間的確定關聯已得到證實。（一）閱讀困難兒童的WM研究許多研究顯示,閱讀困難(reading disabilities,RD)兒童與閱讀正常兒童之間在閱讀、寫作以及其他認知功能方面的差異可以歸因于WM的缺陷。多數研究認為RD兒童的言語WM能力顯著低于視空間WM能力,這一差異被認為是RD兒童語音儲存系統缺陷所致。因此,關于RD的WM研究主要集中于Badde

12、ley多成分WM模型的語音環(huán)方面9。研究發(fā)現,RD兒童對生詞或無意義單詞的發(fā)音能力低于非RD兒童10;另有研究顯示,誦讀困難(dyslexia)的一個最主要特征是缺乏適當的單詞辨認技能9。Poblano等研究發(fā)現,誦讀困難兒童語音加工能力低于控制組而執(zhí)行加工能力與控制組無差異11。這些結果均提示RD兒童對語音系統的運用或操作存在缺陷。de Jong12曾對一組閱讀困難兒童的WM作過較全面系統的研究。研究對象為18名RD兒童,18名同齡閱讀正常兒童和18名低齡閱讀水平匹配兒童。研究內容涉及一般短時記憶容量(單詞廣度和數字廣度)、WM容量(計算廣度、閱讀廣度、計數廣度)、執(zhí)行加工(星星計數測驗,s

13、tarcounting test,SCT)、加工速度(計算速度、閱讀速度、計數速度、視覺搜尋速度)等方面。結果發(fā)現,RD組各項WM成績(閱讀廣度、計算廣度和計數廣度)均低于對照組,并且這種差異不能用加工效能缺陷來解釋。Swanson等關于RD兒童的一系列研究也證明,RD兒童存在言語WM缺陷,并且這種缺陷似乎不能解釋為加工效能不足,而更可能是儲存容量受限所致,因為提供提取支持(線索提示)并未使RD的WM成績獲得明顯改善10,13-16。有關正常學習兒童或優(yōu)秀學生的研究也發(fā)現,高單詞廣度與高語言能力相關,而高數字廣度與高數學能力相關17,提示語音系統與閱讀和言語能力有關。在上述眾多研究指出RD存在

14、語音系統缺陷的同時,也有不少研究認為,RD的WM損害不僅累及語音系統,也可能涉及視空間系統和更一般性的中央執(zhí)行系統。Swanson同時采用言語WM任務(語音廣度、語義聯想)和視空間WM任務(視覺矩陣)對不同年齡組(7歲、10歲、13歲、20歲)的100名RD的研究結果顯示,RD組各項WM成績均低于熟練閱讀組,這種差異在各年齡組均存在13。這表明,RD的WM缺陷是跨領域的。Swanson的另一項研究發(fā)現,匹配RD和非RD兒童的執(zhí)行加工能力后,兩組在各項WM任務(語音廣度、語義聯想、視覺矩陣)上的成績相當,且在線索提示條件下的改變量也一樣,提示RD的WM損害與中央執(zhí)行系統缺陷有關10。為了考察語音

15、系統和中央執(zhí)行系統在RD兒童閱讀理解中的相對作用大小,Swanson曾對RD兒童WM的3個成分(語音環(huán)、執(zhí)行加工、視空間模板)同時作了研究。結果顯示,RD兒童的語音加工和執(zhí)行加工均顯著低于對照組。在剔除閱讀理解、語音加工和長時記憶能力的影響后,兩組間執(zhí)行加工能力的差異依然存在,這一結果也說明RD兒童存在一般性的執(zhí)行加工系統缺陷15,16。有研究者認為,WM與閱讀技能之間的關系可有兩種理論解釋。第一種解釋是,對閱讀新手或不熟練閱讀者來說,字詞解碼是一件緩慢而費力的事情。由于形音轉換尚未達到自動化的程度,在對單詞每一個細小片斷的加工過程中,必須將形音轉換規(guī)則始終牢記于心,這就少不了WM的參與。此外

16、,形音轉換的過程性產品每一個音素都必須暫時保持在記憶中以便最終聯結成完整的字音。對于這些閱讀者而言,閱讀是一個加工和儲存同時進行的過程,因而WM的缺陷將引起閱讀技能發(fā)展遲滯。第二種解釋是,WM能力影響元語言能力(metalinguistic abilities)的發(fā)展。例如,語音覺知(phonological awareness)被認為是一種重要的元語言能力,是早期閱讀技能獲得的重要決定因素和閱讀困難的原因之一。而在各種語音覺知任務中,如音素劃銷測驗,WM比短時記憶更重要,因為這些任務需要對于語音的儲存和加工15,18。（二）數學困難兒童的工作記憶研究針對不同學習困難亞型的研究發(fā)現,閱讀困難和

17、數學困難的WM缺陷表現出不同的特點。與閱讀困難的WM缺陷或多或少涉及語音系統相比,數學困難則常表現出與執(zhí)行加工、策略選擇以及算法知識等高級技能有關的WM缺陷18-24。例如,有關數學困難(mathematical disabilities,MD)兒童數學問題解決過程的分析發(fā)現,MD兒童較少運用有效策略提取信息,較少直接從記憶中提取答案,而更多地依賴于數手指或口頭計數等策略。Keeler和Swanson曾設計一實驗以探討策略知識和策略選擇對MD兒童WM的影響18。其研究對象為54名MD兒童,研究內容包括一項言語WM任務和一項視空間WM任務。言語WM任務為數字句子廣度任務(digit senten

18、ce span task):一系列句子中包含數字信息,如“去楓木街2-9-8號的超市”,“去榆樹街8-6-5-1號的藥店”等。要求兒童對句子進行一項簡單語義加工的同時,記住句子中的數字信息(街道號)。視空間WM任務為地圖和方向任務(maping and directions task):一張無任何標志的街道地圖上由若干圓點和線條連結起來以示一輛自行車的前進線路(圓點表示交通指示燈,線條表示行進方向)。要求兒童對地圖進行簡單知覺加工的同時記住地圖。在向被試呈現刺激之前,先出示并講解4種記憶策略。對言語WM任務,提供的4種策略分別為復述:不斷重復數字;組塊:成對成對地記數字;聯想:將句子中的數字與

19、某一特定的街道相關聯;想像:設想一些與數字相關的別的東西。對視空間WM任務,提供的策略分別是要素加工:將地圖分為圓點(交通燈)和線條(路線)等要素,先畫出圓點,然后畫線條;整體加工:先畫出圖案框架,再填上圓點;部分加工:把所有記得起來的部分先畫出來,然后連成一體;逆行加工:從自行車最后出來的地方開始,逐步后退。呈現并解釋上述策略后,開始呈現刺激。呈現刺激之后,開始回憶之前,要求被試從4種策略中選擇一種適合自己的策略。研究結果顯示,穩(wěn)定的策略選擇(選擇相同策略)與言語和視空間WM廣度均顯著相關;言語WM任務中策略選擇的穩(wěn)定性和視空間WM任務中的部分加工策略對MD兒童的數學成績變異有獨立貢獻。這些

20、結果提示,MD兒童的WM廣度和數學成績均與策略知識有關。關于正常學習兒童解決算術問題時策略知識和策略使用的發(fā)展變化曾有過大量研究22。初學簡單加法的兒童通常使用數手指或口頭計數的辦法,分別稱為手指計數策略和口頭計數策略。不管用不用手指,兒童的計數又可以分成兩種基本類型,一種是續(xù)數(counting on)策略,即在兩個加數之一的基礎上開始往上計數另一個加數次。如5+3,采用續(xù)數策略的兒童會以5為起點往上計數,5,6,7,8。另一種是全數策略(counting all),即從1開始,對兩個加數均進行計數,如5+3,先從1數到5(1,2,3,4,5),再繼續(xù)數另一個加數次(6,7,8)。隨著計數策

21、略的使用和發(fā)展(從全數策略到續(xù)數策略),兒童逐步掌握另外兩種常用策略:直接提取和分解。所謂直接提取(direct retrieval)指的是直接從長時記憶中提取答案;分解(decomposition)則是將當前的問題分成幾個部分然后分別提取答案,如6+7,可以分解成6+6+1或6+4+3。研究發(fā)現,MD兒童的策略使用和策略發(fā)展模式與上述正常兒童有所不同22。MD兒童更多地使用一些不成熟的策略,如手指計數策略和全數策略,而且,MD兒童特別不能從長時記憶中直接提取答案。Geary等對58名MD兒童(1年級21名,3年級16名,5年級21名)的WM廣度和算術問題解決策略的研究發(fā)現,MD兒童WM廣度低

22、于對照組,并且WM廣度與解題策略的使用之間有某種關系:對于一年級MD兒童,WM廣度越大,使用手指計數越少,使用口頭計數策略越多;對于3年級和5年級MD兒童,WM廣度越大,使用手指計數策略越少,而使用分解策略越多。該研究還發(fā)現,正常對照組兒童的策略選擇隨問題的變化而發(fā)生適應性變化,例如,當問題由簡單(4+5)向復雜(16+7)轉變時,一年級正常兒童使用計數策略增多,而使用直接提取策略減少;而MD兒童與此相反,處理復雜加法時,多使用易于出錯的直接提取策略或猜測,少用較精確的計數策略22。鑒于中央執(zhí)行功能在WM模型中的中心地位,近年來圍繞執(zhí)行功能與兒童學習成績的關系展開過大量研究,執(zhí)行功能被認為是學

23、習成績的良好預測指標。Bull等研究發(fā)現,數學困難或基本算術技能缺陷兒童在威斯康星卡片分類測驗(WCST)中發(fā)生持續(xù)反應較多,這些兒童在從一種分類范式轉向另一種分類范式時表現出明顯的困難。Bull認為這表明數學困難兒童存在執(zhí)行功能缺陷,特別是策略轉換和對優(yōu)勢反應的抑制能力不足25。在另一項研究中,Bull等對中央執(zhí)行功能與兒童數學成績或數學技能之間的關系作了較全面的考察26。在該研究中,用來測量執(zhí)行功能的任務包括Stroop任務(包括色詞命名和數字計數兩種版本);雙作業(yè)任務(數字廣度和視覺追蹤);計數廣度任務;威斯康星卡片分類測驗(WCST)。結果發(fā)現,數學困難兒童在Stroop任務中干擾分較

24、高,在WCST中持續(xù)反應較多,并且,兒童在WCST中的持續(xù)反應分以及在Stroop測驗中的干擾分均與數學能力顯著負相關。這些結果說明,數學困難兒童存在中央執(zhí)行功能缺陷,具體表現在抑制優(yōu)勢反應和已習得策略(learned strategy)并轉向新策略的能力不足,而這些執(zhí)行功能缺陷應是其數學障礙的重要原因之一。Passolunghi等的研究也證實,MD兒童在需要抑制無關信息的WM任務上得分低,表明MD兒童存在抑制加工缺陷21,27。Swanson等曾研究學習困難兒童數學應用題解決能力與WM的關系,發(fā)現LD兒童數學應用題的解決能力缺陷除了與語音加工能力不足有關外,中央執(zhí)行系統的某些缺陷也是重要原因

25、之一:LD兒童在數學應用題解決過程中,激活和整合與算法知識有關的長時記憶表征的能力存在缺陷20。除中央執(zhí)行系統外,MD兒童WM的兩個附屬系統語音環(huán)和視空間模板也存在不同程度的損害。如Swanson等研究指出,學習困難兒童解決數學應用題的正確率與語音加工和言語WM成績均有顯著相關20;其另一項研究顯示,言語WM和視空間WM能力均是MD兒童數學成績的重要預測因子19。Passolunghi等發(fā)現,MD兒童在多項WM任務(分別涉及數字信息加工和句子加工)上成績低于對照組,認為MD兒童存在WM的廣泛損害21。另有一些研究則認為,MD兒童視空間WM受損而語音環(huán)正常,并特別強調視空間WM在數學活動中的重要

26、性24,28。（三）英語學習的工作記憶研究武巍在工作記憶差異對聽力理解的影響得出結論：第一語言工作記憶和第二語言工作記憶均與聽力理解有顯著相關。這說明工作記憶對聽力理解過程具有顯著影響；第二語言工作記憶和聽力理解的各項分技能均有顯著相關，其中和聽力推測能力（listening for inference）的相關更為密切。這說明，工作記憶對聽力的各項技能均有影響，其中對于推測技能的影響最大。 武巍 工作記憶差異對聽力理解的影響D也有研究認為聽力理解能力與工作記憶容量有關，可以通過擴大組塊的記憶容量,以增加短時記憶的有限容量；抓住關鍵信息、正確判斷關鍵詞；轉換思維方式、避免母語負遷移；預測和推斷信

27、息、增強對語篇的理解及記憶。 高文艷 從提高短時記憶容量談大學英語聽力教學M河北理工大學學報（社會科學版）2008,08（3）從記憶的角度看，學習新詞的過程就是對詞在短時記憶中進行加工，并使之進人長時記憶的過程。從短時記憶到長時記憶轉換的速度與質量決定了學習的效率，而從長時記憶到短時記憶轉換的速度與準確性決定了該詞使用的靈活性。前一轉換的困難導致“學不會”，而后一轉換的困難往往導致“不會用”。因此，英語單詞的學習與運用，就認知過程而言，實際上就是實現兩種轉換的過程，而提高轉換的速度與質量也正是提高學習效率的關鍵所在。第一個轉換問題在于短時記憶的有限容量所致。第二個轉換問題在于線索單一線索的建立

28、發(fā)生在學習與鞏固階段，所以促進第二種轉換的間題從根本上說是改善學習方式及復習方式間題，即在學習過程與復習過程中盡多地建立線索，擴大辨別網絡，以便利于提取。 王呈祥短時記憶與英語詞匯教學M天水師院報（社會科學版）2000，（2）.三 工作記憶的測量方法工作記憶水平的測量主要有兩種模式:Baddeley的雙任務模式和Daneman和Carpenter的記憶廣度模式，1工作記憶廣度用于反應中央執(zhí)行系統的功能，包括數字工作記憶和視空間工作記憶。數字工作記憶廣度以李德明(2003)、陳英和(2006)等人的設計為基礎，計算機屏幕上隨機出現2個一位數的加減法心算(答案為一位正數)，每次心算題目出現的同時，

29、計算機開始自動計時，每道算術題呈現時間為15O0rns，超時則自動呈現下一道，要求被試正確計算心算題目，同時記住答案，在被試連續(xù)完成幾道題后，要求被試既準確又迅速地按順序將各題答案回憶出來，在每組的最后一道題目消失時，計算機自動計時，在被試按順序將各題答案全部回憶出來后，主試立即按下停止計時鍵，獲取被試提取答案所需的時間。按被試能正確回答的組數計算平均反應時。任務從2道心算題開始，每組三次測驗，如果其中有兩次回憶正確，可以進行下一組測驗(題目個數增加一個)，否則測驗終止。被試工作記憶廣度為其兩次正確順序回憶的最大數字長度。視空間工作記憶以Law和M。幣n(1995)及劉昌(2004)等人的實驗

30、設計為基礎，在計算機白色屏幕上呈現一系列的矩陣算式題和某一方格中帶黑點的3x3方格盤(Law使用5巧方格盤，考慮被試為2年級兒童，此任務太難，故使用劉昌的3x3方格盤，見圖3一2)，矩陣算式題符合加法或減法規(guī)則，要求被試判斷呈現的矩陣算式題是否正確(整個實驗中一半矩陣正確，一半錯誤)，同時記住黑點在方格盤中的位置。每次從矩陣方程與方格盤出現到被試回答最長間隔時間為5000毫秒(預測驗后最后決定)，超過此時間則呈現下一道算式題和帶黑點的方格盤，所有矩陣算式題通過計算機隨機產生，黑點每次在方格盤中出現的位置也是隨機的，且所有黑點出現的位置不能有重疊。當一輪的矩陣算式題和帶黑點的方格盤呈現完畢，出現

31、一個不帶黑點的3x3方格盤，要求被試用手指點擊曾經出現過黑點的小方格，可以不按先后順序，主試盡快用鼠標點擊，(考慮被試為低年級學生，可能操作鼠標不熟練)。在每組最后一個矩陣算術題和方格消失開始，計算機開始計時，當被試正確回答黑點數后，主試停止計時，獲得被試提取答案所需的時間，按被試能正確回答的組數計算平均反應時。正式實驗從1道算式題開始(圖3一2)，每組三次測驗，如果其中有兩次正確(要求矩陣判斷和點數回憶均正確)，可以進行下一組測驗(題目個數增加一個)，逐漸往上遞增，直到被試在某個水平的3次測驗中錯了兩次為止。被試工作記憶廣度為其2次正確判斷矩陣和回憶的最大黑點數。2 N-back范式隨著神經

32、影像學的研究深入，N-back任務隨之發(fā)展而起(Owen，2005;GevinS，Cutillo， 1993)。N-back任務逐步取代了工作記憶廣度的范式，作為衡量工作記憶功能的主要指標之一。N-back范式要求被試將當前出現的刺激與前面第n個刺激相比較，通過控制當前刺激與目標刺激間隔的刺激個數來操縱工作記憶負荷的高低。當n=1時，要求被試比較當前刺激和它相鄰的前一個刺激;當n=2時，比較當前刺激和與它前面再前面一個(隔一個)刺激依此類推獲得不同程度的任務難度。有些任務包括n=O，即不與前面的任何刺激進行比較，而是直接根據當前刺激作出選擇反應，該條件的成績作為基線水平的控制條件。N一back

33、任務中刺激的類型包括字母匹配，位置匹配或圖形匹配等凡類。寮位置匹配任務中，要求被試判斷兩個刺激呈現的位置是否相同，而不管兩者是否為同一個字母或圖形;在字母或圖形匹配任務中，則要求被試判斷兩個刺激是否為同一字母或圖形，而不管它們呈現的位置如何。N-back任務被廣泛用于視覺工作記憶研究中，因為它有如下幾個優(yōu)勢(Braver， 1997;Jonides， x997):首先，相比神經成像研究早期應用的任務，N-back任務是一個更有代表性的工作記憶任務，它受到更少混雜信息干擾，能較純凈地要求個體保持工作記憶信息;其次，n個任務允許系統地操作工作記憶負荷，由于工作記憶負荷的改變，導致成績的變化，產生成

34、績的差異可解釋為工作記憶負荷高低的特殊加工作用。根據任務刺激設置的不同，N-back既能衡量執(zhí)行功能，又能對視覺空間模板和語音環(huán)路分別獨立測查。如果刺激使用圖形符號，那更多地是對視覺空間能力的考察;如果刺激材料選擇語音內容，那語音環(huán)路的成分又起到了關鍵作用。本研究選擇Nback任務考察視覺一空間模板的能力，因此選擇了圓形、方形和三角形等刺激圖形作為記憶材料。3 執(zhí)行功能本研究采用經典的Stroop任務 (1935)研究抑制功能。stroop任務最早是由美國心理學家Stroop。叩于1935年通過實驗發(fā)現而得名的在實驗過程中，要求被試者對不一致的(如綠色的“紅”)、一致的(如紅色的“紅”)和中性

35、的(如紅色的“XXX”)顏色詞做出顏色判斷，會發(fā)現判斷不一致刺激的顏色要比判斷一致或中性刺激的顏色需要的時間長，或錯誤率高，這種不一致與中性條件的差異被稱為沖突效應(interference);而一致條件比中性條件需要的反應時要少，或錯誤率低，則被稱為易化效應(facilitation)?？傊?，詞義信息對顏色加工的所產生的影響作用被統稱為Stroop效應。采用的實驗材料為5個顏色字(紅、綠、紫、黃、藍)，不一致條件組顏色詞用語義不一致的其他四種顏色組成，這樣得到20個刺激。同樣一致條件組、中性條件組也各20個刺激，中性條件組的刺激用5種顏色的圓點組成。實驗過程首先呈現指導語，要求兒童做顏色判斷

36、任務，并要求在判斷過程中盡可能又快又準確，刺激出現計算機自動計時，待兒童回答顏色后，主試立刻點擊停止計時，并有另一主試記錄兒童回答，并判斷對錯。接著出現下個刺激，兒童繼續(xù)進行相同的判斷，所有刺激的呈現時間為loooms，間隔時間6000ms，到達6000ms后自動呈現下個刺激，如果在6000Ins內未做答，則記為判斷錯誤。周而復始，從而獲得正確率和反應時。被試按一致、中性、不一致條件的順序測試。工作記憶各任務為個別的計算機測試，均預先在電腦上安裝好程序，插上耳機，并進行了調試，實驗實施系統刺激呈現與計時精度均為1毫秒。被試坐在離顯示屏75厘米處。顯示器的顯示分辨率為1024x768。2人為一組

37、，被試之間均相隔一定的距離，一個被試對應配備了l名經過培訓的心理學研究生任主試，實驗是重復測量設計，即每個學生都接受所有的實驗處理。在每項測驗任務開始，屏幕中央呈現指導語，由主試解釋給被試聽，當確認被試明白后，開始進行一定數目類似實驗任務的練習，確保兒童能理解和操作后開始正式測試，由主試控制任務之間的休息時間。本論文的目的是建立一個測試工作記憶能力的工具，那么測試的時間和效率是我們必須要考慮的方面，本論文考察了每個任務最佳的測試方案，結果表明:運算廣度任務在5一8個廣度;n-back任務在3-back和4-back;stroop任務可完成2和4子任務;心算任務，對于聽覺而言，在4-7個運算式，

38、對于視覺而言，在59個運算式. 許軍 一種工作記憶實驗性測量技術的可行性研究D華東師范大學4言語工作記憶廣度任務以隨機的2個1位數的加減心算(其答案也為l位正數)作為言語工作記憶的加工任務。要求被試者在完成心算任務的同時一記住后面出現的漢字，在連續(xù)完成數題后將漢字按順序回憶出來，比如:“7-2=?吧8O=?黎”。漢字均采用高頻漢字。每個工作記憶廣度都有三道題，當被試出現計算或者回憶錯誤時，系統會自動重復一次，當連續(xù)出現兩次計算或回憶錯誤時，則測驗自動終止。被試最后一次按照順序回憶的正確漢字數量，即為該被試的言語工作一記憶廣度。被試先進行練習，待明白規(guī)則后再進行正式測驗。視空間工作記憶廣度任務視

39、空間工作記憶廣度任務是要求被試在判斷方格是否對稱的同時，一記憶黑色小方格的位置。首先給被試呈現一個6×6的方格，中間縱向的線條加粗為紅色。被試要判斷:以紅色線條為準，兩邊的黑色小方格是否對稱。在做出判斷之后，隨后屏幕上會出現一個3只3的方格，其中有一個小方格為黑色，被試要記憶的是黑色小方格在3只3方框中的位置。當看到提示語之后，按照先后順序把前面所看到的小黑色方格的位置在電腦屏幕上的數個3x3方框中點擊出來。6x6方框的對稱性與3x3中小黑方格的位置是完全隨機的，由系統程序實現。被試先進行練習，待明白規(guī)則后再進行正式測驗。數字記憶廣度用于反映語音環(huán)功能，采用湖南醫(yī)科大學修訂韋氏學齡期

40、兒童智力測驗量表中數字記憶廣度測驗的順背部分，把測驗中的聽覺呈現改為由計算機進行視覺呈現。計算機屏幕中央依次隨機出現一系列數字，每1250毫秒出現一個，要求被試將數字按出現的順序回憶出來。每次數字出現完畢后計算機自動計時，當被試回答完畢，主試立即停止計時，記錄被試的回憶時間;判斷被試回答是否正確。正式實驗從3個隨機數字開始，逐漸往上遞增。計分方法遵循測驗標準。計分只紀錄順背測驗的粗分，而不計量表分。5 點記憶用于反映視空圖像處理器功能。在計算機白色屏幕上出現5巧方格盤，其中某些方格中帶黑圓點(見圖3一l)，持續(xù)1250毫秒后消失，然后出現一個不帶黑圓點的5巧方格盤，同時計算機開始自動計時，為統

41、一標準，要求被試用手指出剛出現的黑圓點所在的方格，主試用鼠標跟隨點擊記錄，兒童回答完畢，主試點擊停止計時，記錄被試反應時。正式實驗從帶2個黑圓點的5x5方格盤開始(黑圓點的位置永遠是隨機的)，黑圓點數逐漸遞增，直到被試在某個水平的3次中錯了2次為止。視空間短時記憶廣度成績?yōu)楸辉嚹?次正確回憶到的最高黑圓點數。6 連續(xù)運算廣度任務和de-de-de廣度任務連續(xù)運算廣度任務就連續(xù)運算廣度任務而言，向被試呈現長度遞增的字母系列（1-7個），每種長度包括三個系列。每個字母之后是簡單的連續(xù)運算。84個連續(xù)運算的結構都相同。具體說就是，先呈現一個根數，之后是符號-數字對，符號為“+”或“-”，運算的數字為

42、1或2。根數從數字1-9中隨機抽取，每個數字出現的次數大致相等，根數之后是兩個或四個符號-數字對，四種符號-數字對（即+1，+2，-1，-2）出現的次數也大致相等。中間或最終運算結果控制在0-9之間，小于0或大于9的運算都被排除（例如，7/+2/+1/-1/+2，或3/-2/-2）。每個系列開始時屏幕中央呈現一個“+”，時間為1000ms。接著呈現大寫的字母，時間為1000ms。字母之后呈現根數，時間為1000ms，根數之后是一串符號-數字對，每串符號-數字對呈現的時間為2s。因此，兩個和四個符號-數字對中記憶字母間的時間間隔分別為5s和9s。為避免混淆和漏讀，要求記憶的字母用黑色呈現，根數和

43、符號-數字對用紅綠交替的顏色呈現。要求被試大聲讀出字母，同時出聲地進行連續(xù)運算。在每個系列的材料都呈現結束時，屏幕上會出現一條信息，要求被試按正確順序出聲回憶字母。de-de-de廣度任務在de-de-de廣度任務中，要求被試在記憶字母的同時大聲讀出屏幕上連續(xù)呈現的音節(jié)de。因為，連續(xù)運算廣度任務中兩個和四個符號-數字對中記憶字母間的時間間隔分別為5s和9s，需要說的音節(jié)數量為7個和13個，所以，兩種保持時間要求被試出聲閱讀每個音節(jié)de的時間分別為714ms和692ms。同樣，為避免混淆和漏讀，字母也用黑色呈現，音節(jié)de用紅綠交替的顏色呈現。在每個音節(jié)de的呈現過程中，前一半時間為銀灰色空屏，

44、后一半時間呈現音節(jié)de。其它實驗程序與連續(xù)運算廣度任務的程序相同。練習和記分規(guī)則每個任務開始前，安排一個記憶項目和兩個記憶項目各兩個系列的練習。所有任務都是向被試呈現長度遞增的記憶系列，直到他們不能回憶一定長度上所有三個系列的記憶項目為止。只有大聲讀出每個記憶項目和閱讀項目的回憶才算有效回憶，漏讀或不出聲閱讀的回憶都算是無效回憶。在有效回憶的前提下，被試每正確回憶某個長度上一個系列的記憶項目，記為其廣度成績的1/3，所有的1/3相加就是其廣度得分。例如，正確回憶1、2和3個記憶項目的所有系列，4個記憶項目的兩個系列和5個記憶項目的一個系列的廣度是（3+3+3+2+1）×1/3=4。實

45、驗在安靜的實驗室里個別進行，每個被試的測試時間約為15分鐘。轉換效率任務的反應時間和正確率由E-Prime軟件自動記錄，被試的工作記憶廣度任務成績由主試記錄。運用SPSS for Windows 11.5將轉換效率任務的反應時、正確率以及工作記憶廣度成績建立數據文件，進行統計分析。7(l)語音回路數字任務主試給被試讀一系列的數字組合，要求被試以正確的順序重復以及回憶主試說的數字集合。第一個系列的長度定為3，第二個系列的長度定為4，直到長度達到8個數字。每一個長度呈現三個組數字組合。當被試在同一長度條件下的兩次試驗中出現錯誤后實驗就結束了，正確回憶的最大的長度條件下的數字的個數為因變量。（H.L

46、ee Swanson. Cognitive processes that underlie mathematical precociousness in young childrenJ.Journal of Experlmental Child Psychology,2006,93:239-264.）(2)語音回路詞語任務主試給被試讀一系列的語義不相關和語音不相似的詞語組成，被試的任務是重復以及回憶主試讀的那些詞。第一個系列的長度為3，第二個系列的長度牢為4，直到長度達到8個詞語。每一個廣度呈現三組詞語組合，當被試在同一長度條禪下的三次試驗中出現錯誤后實驗就結束了，正確回憶的最大的長度條件下的

47、詞語的個數為因變量。H.Lee Swanson. Cognitive processes that underlie mathematical precociousness in young childrenJ.Journal of Experlmental Child Psychology,2006,93:239-264.）(3)視空間模板任務柯西組塊 (Corsi Blocks)任務中有9個木塊以非對稱的布局連在一個木板上，主試以1塊/秒的速度以某種順序敲擊木塊，然后要求被試重復主試的操作。任務從敲擊3個木塊開始，每組三次測試，如果兩次敲擊順序正確，則進入下一組測試，敲擊木塊增加1個，否則

48、測試停止。被試兩次正確回憶的最多木塊數為因變量。(UIF Andersson,Bjrn Lyxell.Working memory deficit in children with mathematical difficulties:A general or specific deficit?J.Journal of Experimental Child Psychology,2007,96:197-228)8工作記憶容量工作記憶的數字回憶任務材料為一組數字，例如：“24+5=28？63”，在該任務中，根據工作記憶的定義，其加工任務是要求被試大聲的讀出一道計算題，判斷計算是否正確，存儲任務是要

49、求被試迅速記住計算題后面的數字，材料呈現的時間為5秒。當一組計算題呈現完畢后，要求被試立即按呈現的順序把計算題后面的數字回憶出來，寫在答題卡上。組成各組的計算題個數從兩個一組到六個一組，每組進行三次測驗，所有被試在正式實驗前進行兩次練習實驗。工作記憶的空間回憶任務材料為一組圖片，如圖1所示，在該任務中，工作記憶的加工任務是要求被試判斷前兩個圖片是否一樣，存儲任務是要求被試迅速記住第三個圖片當中和黑色方格的位置，當一組圖片呈現完畢后，要求被試立即按呈現的順序把第三個圖片當中黑色的方格回憶出來，涂在答題卡上。組成各組的圖片個數從兩個一組到六個一組，每組進行三次測驗，所有被試在正式實驗前進行兩次練習

50、實驗。9 核磁共振成像設備掃描設備采用美國GE公司生產MRI,機型為Singa l.5T CV/i超導型機。裝備回波平面成像(echo planar imaging，EPI)硬軟設備和標準頭線圈。結構像采用T1加權像，采用自旋回波(Spin echo，SE)序列，以前后聯合為參考線獲取從枕大孔到頭頂20層軸位圖像，TRTE40020ms，FOV 28x28cm，矩陣：512×512。功能磁共振數據采集采用EPI技術，RTIP序列，參數TR=3000毫秒，TE=60msNEXl；翻轉角為90，矩陣64x64，FOV28cmx28cm，掃描層面平行于前聯合和后聯合(AC-PC)，層厚為5

51、mm，層間距為0。三維全腦結構像采用3D SPGR掃描序列，掃描參數：TE：Midmum TR=11.3ms Prep Time=500ms，Flip Angle=30 Bandwith=15.63，Fov=26x26，Slice thickness=2.0mm，spacing=0，Locs per slap=60，Nex=2。數據處理采用統計參數圖軟件(SPM2，Statistical Parametric Mapping software，Wellcome Department of cognitive Neurology，LondonUK)軟件進行數據分析。首先對功能像進行頭動矯正，然后

52、進行空間標準化和空間平滑處理，再對三維全腦像進行標準化并與功能像匹配，并疊加于平均三維結構像上生成統計參數圖(Statistical Parametric Mapping)。掃描參數為加強信號的對比采用BLOD技術（血氧-脈搏觸發(fā)方式），實驗的掃描采用了EPI的T2*加權攝影條件序列。視野FOV：240mm×240mm；分辨率：64×64像素；斷層厚度（Slice Thickness）：5mm；斷層間隔（Slice Gap）：0mm；脈沖重復間隔時間/回波時間（TR/TE）：3000/400ms；累計掃描時間：5.2min；翻轉角：90°。10 威斯康星卡片分類測

53、驗(WCST)威斯康星卡片分類測驗的使用（Wisconsin Card Sorting Test ）一、威斯康星卡片分類測驗的應用范圍WCST是一種單項神經心理測定方法，首先由Berg（1948）用于檢測正常人的抽象思維能力,后來發(fā)現它是為數不多的能夠較敏感的檢測有無額葉局部腦損害的神經心理測驗之一，尤其是對額葉背外側部病變較為敏感。它所測查的是根據已往的經驗進行分類、概括、工作記憶和認知轉移的能力。反映認知功能狀況：抽象概括、工作記憶、認知轉移，神經心理過程、注意、工作記憶、信息提取、分類維持、分類轉換、刺激再識和加工、感覺輸入和運動輸出等。主要用于執(zhí)行能力的測試。正常成人、兒童（6歲以上）

54、、精神疾患者、腦損傷者、非色盲者。二、威斯康星卡片分類測驗的實施方法4張刺激卡，128張反應卡（8cm×8cm）指導語：請找出你認為與應答卡圖案相匹配的刺激卡，并用手指（鼠標）點中，我（電腦）會告訴你選對了還是選錯了。如果選錯了請你不要更改，爭取把下一張選對就是了。好，聽明白了我們就開始。測驗步驟：刺激卡置于前方受試將反應卡依次放在刺激卡下方主試掌握分類原則（顏色形狀 數量）并告訴受試“對”或者“錯誤 ”每個原則10張正確卡片完成正確分類6次或用完128張反應卡結束要求被試報告分類的原則三、威斯康星卡片分類測驗結果的評價測量指標：共13個總應答數（Response Administe

55、red ，Ra）：72-128完成分類數（Categories Completed Cc）：0-6正確應答數（Rc）及正確率（Rc%）錯誤應答數（Re）完成第一個分類所需應答數（Rf，TCFC）概念化水平百分數（Rf%）持續(xù)性應答數（Perseverative Errors， PE）持續(xù)性錯誤數（Rpe） 持續(xù)性錯誤的百分數（Rpe%）非持續(xù)性錯誤（nRpe）不能維持完整分類數（Fm）學習到學會（L-C）四、工作記憶訓練 趙鑫 周仁來 工作記憶訓練：一個很有價值的研究方向J.心理科學進展，2010（18）關于工作記憶訓練的文章較少。趙鑫、周仁來在工作記憶訓練：一個很有價值的研究方向中揭示國內外關于工作記憶訓練研究成果?！安捎貌煌挠柧毞椒▽Σ煌巳旱墓ぷ饔洃涍M行訓練的研究發(fā)現,工作記憶能力可以通過訓練提高。通過工作記憶訓練,個體的閱讀能力、智力水平等得到提升。工作記憶的訓練還可以改變人類大腦的活動,而且對于特殊兒童臨床癥狀的緩解有一定的作用。工作記憶訓練的研究對原有的認知理論以及相關理論模型提出了挑戰(zhàn),為工作記憶訓練運用于教育、臨床治療等領域提供了實證支持,也為