研究揭示記憶更新訓練可以提升老年人的工作記憶容量

 

工作記憶的容量有限，卻在一般性認知活動中起著至關重要的作用。因此，研究者認為通過訓練提升工作記憶容量將對人的一般性認知能力產生事半功倍的積極影響。然而，以往研究更多地關注工作記憶訓練對一般性認知能力的影響，忽略了工作記憶容量本身是否可以擴展這一更為基礎的科學問題。即使對於那些關注工作記憶容量的早期訓練研究，由於往往採用測量工作記憶容量的任務進行訓練，因而無法確認訓練效應到底來自於練習效應還是真實能力的提升。近年來，研究者們試圖對工作記憶中的執行成分進行訓練，其中工作記憶更新能力是最受關注的一種執行過程。記憶更新和工作記憶容量被認為受相同機制的影響，然而目前研究者對記憶更新內在機制的認識仍十分有限，有效的神經指標也非常缺乏。

中國科學院心理研究所心理健康重點實驗室韓布新研究組副研究員陳天勇近期指導研究生開展了一項記憶更新的訓練研究，重點探討了記憶更新這一重要執行過程在老年階段的可塑性，以及記憶更新訓練對老年人工作記憶容量等一般性認知能力的影響。首先，該研究對記憶更新的內在機制進行了深入的分析。工作記憶是一個動態的認知系統，需要根據任務需求對相關信息進行實時的更新。工作記憶中記憶更新能夠順利進行的關鍵機制是，在克服其他信息幹擾的情況下對目標信息的主動提取。對記憶更新的這一新認識與工作記憶領域的權威Engle等人的觀點不謀而合，即認為工作記憶的實質是「面對前攝抑制情況下的主動提取」，並發現個體的工作記憶容量與抑制能力關係密切。在此基礎上，該研究提出現有的兩類記憶更新任務（running memory和n-back），只有running memory範式反映了工作記憶的實質。此外，該研究也對事件相關電位（ERP）研究中的傳統running memory範式進行了重要改進。

研究採取隨機對照實驗設計，將33名年齡在60歲以上的老年被試隨機分配到訓練組和對照組。訓練組老年人參加每周三次，為期四周的記憶更新能力訓練；對照組老年人則參加每周一次，為期四周的心理健康講座。為達到更好的訓練效果，採用自適應的方式調節訓練任務的難度，並通過指導語鼓勵被試採用「主動提取」的積極策略。為實現對訓練效應系統深入的考察，訓練前後一周所有被試均參與了多層級、多指標的行為和ERP測試，具體的層級包括訓練的直接獲益、近遷移效應和遠遷移效應（工作記憶容量和其他一般性認知能力）。為考察訓練的保持效應，訓練結束15周後還進行了行為指標的追蹤測試。

研究發現，經過為期四周的記憶更新訓練，老年人的記憶更新效能有了顯著提高，具體體現為：隨著訓練次數的增加，各項更新訓練任務的成績均不斷提高；ERP指標上也發現後測時訓練組在更新條件額-中央區N2的波幅顯著增強且潛伏期縮短；在與訓練任務相似的更新任務上表現出顯著的近遷移效應；這些訓練效應在3個月後的追蹤測試中仍有部分保持。關於訓練的遠遷移效應，雖然在工作記憶容量的行為指標（simple/complex span任務）以及其他一般性認知能力（圖形推理、加工速度、情景記憶）上未顯示出顯著的提升，但在更為敏感的電生理指標（contralateral delay activity， CDA）上卻發現了顯著的訓練效應，並且與工作記憶容量相關的CDA波幅的增加與老年人在記憶更新效能上的提高相關顯著（r = 0.56）。

研究結果提示，通過短期的實驗室記憶更新訓練，老年人的記憶更新效能表現出較強的可塑性，更新效能的提高雖然沒有在工作記憶容量的行為指標上產生影響，但在與工作記憶容量相關的神經指標上已開始展現出積極的作用。Psychology and Aging副主編Cindy Lustig認為，該論文將對工作記憶訓練及相關神經指標的研究領域作出實質性貢獻。

該研究受國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院心理健康重點實驗室的資助。文章已在線發表於美國APA老年心理學期刊Psychology and Aging。(生物谷Bioon.com）