學術進展(三)| 心理學系錢潔慧等發現知覺困難的訓練可以提升視覺工作記憶

心理學系錢潔慧副教授（通訊作者）及其學生王凱悅（第一作者）等提出了一種新的視覺工作記憶訓練方法，通過對訓練刺激進行外觀上的簡單變形大幅提升了視覺工作記憶訓練的效率和增益效果——具體表現為用更短的訓練時間得到了工作記憶容量和精度的雙重增益。該研究成果得到了國家自然科學基金的資助，並於心理學領域重要期刊Psychological Research上發表。

工作記憶是人們在處理當下任務時依賴的一種認知功能，它與很多高級認知功能息息相關，比如視覺工作記憶的容量可以穩定預測人的智力表現。但工作記憶又是一個資源有限的系統，研究表明記憶視覺信息的容量僅為4個物體左右，因此很多研究者希望可以通過訓練提升工作記憶容量，從而提高一般高級認知功能的表現。以往工作記憶的訓練集中在老年人或認知受損的特定人群，且經常使用大量的訓練材料和多種訓練任務以期獲得對工作記憶信息保持過程的提高，但是未有研究針對工作記憶中的信息編碼效率進行訓練。

基於以往研究的局限性，錢潔慧副教授提出「對知覺上具有高難度的刺激進行訓練可以提升一般信息編碼效率，從而提升視覺工作記憶表現」的可能性。課題組認為，在對知覺困難的刺激進行訓練的過程中，大腦會通過提高信息編碼效率來彌補知覺困難帶來的障礙，以達到與記憶正常知覺難度的刺激相當的表現。通過長期訓練，一般信息編碼效率得到提升，而視覺工作記憶的表現也因此得到提高。

本研究中的知覺高難度刺激是利用高斯濾波函數對刺激（帶有朝向的線條，圖1）模糊化得到。模糊的線條和清晰的原始線條相比，朝向的不確定性更高，因此被試在對其進行朝向知覺和辨別時更困難。被試進行了為期三周共9次的訓練，其中實驗組使用了模糊化的刺激材料，積極控制組使用了清晰（非模糊化）的刺激材料。研究發現，實驗組和積極控制組在視覺工作記憶的精度測試上都有所提升，但積極控制組的精度增益在記憶項個數較多時消失，而實驗組的精度增益依然穩定存在；此外，只有實驗組的容量得到了提升（圖2）。這說明通過訓練模糊化刺激提升工作記憶編碼效率的方法是有效的，訓練後不僅提高了能夠記憶的物體項數（容量）且對每一項也記得更好（精度）。相比單純的重複練習，該訓練方法增益效果更好，時間成本更低，且針對正常人和認知障礙人群都適用，是一種更有效且普適性更高的訓練方法。