（发展与教育心理学专业论文）工作记忆加工对情景长时记忆提取的作用.pdf

首都师范大学博士论文 摘要 中文摘要 b a d d e l e y 和h i t c h 提出的工作记忆如o r k i n gm e 哟r y ) 模型由中央执行系 统、视空间模版、语音环等成分构成，中枢执行系统具有核心控制作用，它保证 大脑将注意集中在相关信息及加工过程上，而对无关信息进行抑制，负责在复杂 任务中的各个不同过程间进行转换，对工作记忆中的内容进行监控等b a d d e l e y 和h i t c h 提出的上述工作记忆多成分模型得到了大量来自神经心理学研究结果的 支持。但是有关工作记忆和情景长时记忆的关系则没有得到详细研究近期f m r i 研究显示，工作记忆任务和情景长时记忆任务激活了类似的脑区，某些研究者认 为这种神经机制上的近乎重合可能反映了参与情景长时记忆任务的工作记忆的 作用。通常有两种研究角度试图验证上述设想，一种是将工作记忆保持作为单一 的整体加工过程，另一种是将工作记忆保持分为早期与晚期加工两个阶段但是， 目前为止，有关工作记忆与长时记忆之间功能联系的研究尚处于探讨阶段，工作 记忆在情景长时记忆形成中的具体作用还在不断争论中 本研究基于前人的理论观点，采用事件相关电位( e r p s ) 技术，在工作记 忆加工一一情景长时记忆提取任务范式下，使用字词和图片材料，以大学生作为 研究对象，考察工作记忆加工对情景长时记忆提取的作用；在将工作记忆保持 作为整体加工单元的同时，还对工作记忆保持的早期加工和晚期加工进行干扰， 从而探讨在无干扰、早期干扰、晚期干扰条件下工作记忆加工对情景长时记忆 提取的作用，并在此主题下考察材料的特异性。 实验一的目的是，在无干扰条件下，将工作记忆保持看作整体的单一加工 过程，探讨工作记忆加工对情景长时记忆提取的作用。主要实验结果是，第一， 无论字词还是图片，均显示出工作记忆加工效应，长时记忆来源提取成功的工 作记忆加工e r p s 波形更正于长时记忆来源提取失败的工作记忆加工e r p s 波形； 且上述工作记忆加工效应具有材料特异性，字词材料在1 5 0 m s 开始具有显著差 异，图片则延迟至2 0 0 n l s 后，直至分析时称结束。地形图显示，字词的工作记 忆加工效应集中在4 0 0 一5 0 0 l i l s 的中央区激活，图片的工作记忆加工效应则集中 在3 0 0 4 0 0 i i l s 的额区激活。第二，工作记忆加工阶段表现出的新旧效应具有材 料特异性。字词的新旧效应集中体现在项区，而图片的新旧效应集中表现在额 区。无论是字词还是图片，记住新旧效应的脑区激活程度更强于熟悉新旧效应， 且在时间进程上前者提前。 首都师范大学博士论文摘要 实验二的目的是，在工作记忆保持过程中进行早期加工的干扰，探讨工作 记忆保持的早期加工对情景长时记忆提取的作用，同时观察是否具有材料特异 性结果显示，第一，对字词和图片，都出现干扰效应，即在各个分析时段均 没有发现长时记忆来源提取成功和提取失败的工作记忆加工的显著差异。第二， 工作记忆加工阶段的新旧效应具有材料特异性地形图显示，字词的新旧效应 集中在顶区激活，图片的新旧效应集中在额区激活，且两种材料上，记住新旧 效应均比熟悉新旧效应在脑区激活的程度更深与无干扰条件( 实验一) 相比， 顶区新旧效应在早期干扰条件下有显著减弱。 实验三的目的是，在工作记忆保持过程中进行晚期加工的干扰，考察工作 记忆晚期加工是否是自动化的过程，对情景长时记忆提取没有显著的影响。主 要发现是：第一，无论字词还是图片，均有工作记忆加工效应，即长时记忆来 源提取成功的工作记忆加工e r p s 波形更正。第二，工作记忆加工阶段的新旧效 应表现出材料特异性地形图显示，字词的记住和熟悉新旧效应主要表现在顶 区，字词的记住新旧效应的脑区激活更深，更广泛；图片的记住和熟悉新旧效 应均集中在额区激活，记住新旧效应的脑区激活程度更强。 总结三个实验，得到如下结论；1 工作记忆加工对情景长时记忆提取具有 重要作用，且对字词和图片均如此，即在工作记忆加工对情景长时记忆提取的 作用上具有材料非特异性。2 工作记忆加工效应具有材料特异性，图片集中在 额区激活，而字词的激活脑区更广泛，主要在中央区3 相比晚期加工，工作 记忆的早期加工对情景长时记忆提取具有更大影响，对字词和图片均如此，说 明工作记忆早期加工对情景长时记忆的影响具有材料非特异性晚期干扰虽然 也产生了影响，但是没有早期干扰作用强烈。4 工作记忆加工阶段的新旧效应 具有材料特异性，字词的记住和熟悉新旧效应集中体现在顶区，而图片的记住 和熟悉新旧效应集中体现在额区，且记住新旧效应受干扰的影响较大5 三个 实验均显示，工作记忆加工阶段的“记住”和“熟悉”激活脑区类似，仅在激 活程度上有所区分，支持了“记住”和“熟悉”可能只是存在量的区别的理论 观点。 本研究的创新之处在于，1 首次利用事件相关电位技术从时间进程上探讨 了工作记忆加工在情景长时记忆提取中的作用，并同时探讨了材料特性。2 利 用新的实验范式，明确了长时记忆来源提取成功和长时记忆来源提取失败的项 2 首都师范大学博士论文 摘要 目，在工作记忆加工阶段的神经机制特点，从新的角度验证了“记住”和“熟 悉”的相关理论3 首次利用e r p s 技术探讨了工作记忆保持的“早期”加工和 “晚期”加工对情景长时记忆提取的作用，验证了工作记忆“早期”加工对情 景长时记忆提取的作用更大4 首次利用不同于传统新旧效应的研究范式，探 讨了工作记忆加工阶段的新旧效应，发现字词和图片的新旧效应在激活脑区存 在差别。 关键词：工作记忆加工；情景长时记忆提取；字词；图片；记住；熟悉； 新旧效应 3 首都师范大学博士论文 摘要 t h em l eo f w 叫妯喀m e 啪r yp h yh 山e 如m i 鸣o f e 岫1 0 d kb n 酬咖m e 啪r y a 五刚瞳a c i 1 k w o r k i n gm c m o r ym o d e i 吲a b h s h c db yb a d d c l c y 锄dh i o c h ( 1 9 7 4 ) 璐i s t o f n t r a lc x 鲫t i v c 、v i 跚伊s p a t i a ls k c b c hp a d 姐dp h o l 蟛c a l1 0 0 p c e n t r a l e x e c u t i v ep l a ya 伽c i a lm l et h 砒m a l 【i n g ra n e n t i o nt h cm l a t c di n f o 瑚a t i 蚰 p | _ 0 c c s s i n 舀i n h i b i t i n g 如陀1 w 觚ti n 如咖鲥o n 把s p s i b l cf o rt h ei n f 0 姗a t i 帆t o 仃a n s f o 姗锄锄gv a r i 0 噼p r x 嬲s 嚣j nt h c m p i c xt a s 虹t k 眦gm 锄o f y m o d e lw 鸹瓤l p p c 吨c db yt h c6 n d i 卫i 萨o fn e u r o p s y c h o l o g i c a lr e a r c h w h c a s m c ”l 砒i o n 蛳pb c t j l ，嘲w 0 i k i n gm c m o r ya n d 印i s o d j cl o n g - t 姗m 锄0 r yh a v cs e l d o m b c c n 咖d i e dd c 叩i y r c c e n i l y ，螨c a r c h c r su s c df m r lt o 矗n dt h a tt h cs 砌盯b 豫i r c g i sw c a c t i 、，a t c dd l i r i n gw 础n gm e m o r yt a s k 锄d 印i s o d i cl 伽g - t c 皿m e m o r y t a s k c 蜗e 砌e 墙e x p l a i l l c dt h c 丘n d i n 萨恤ti i 叫1 。c l st h cr o l co f 、阳越n g m c m o r yi n v o l v c di nl o n g - t c mm 锄o r yl a s kha l l 地l a t c ds n i d i 髂，t h c h a v et w o v i e w p o i n 协s 啪e 豫s c a r c h e 墙p i o p o s c dt h a lm a i n t a i n0 fw o r k i n gm c m o r y 讧a u n i t a r yp i o c c 鹞骼t 0p l a yai m 胛眦姐t l ei nl o n 争t e 咖m c m o r yt 舔l c t h e0 t h c r 砌e 塔鲫g g c 髓c dt h a tm a i l i t a _ i no fw o r k i n gm e m o r ) ri s n s i s t e do ft w op a n s ，i c e a d yp h a 瓶dl a t cp h a t h c 韶d yp h a p l a y sad i s i v ci o l ci nt h cs u o c c 鹳f l l i f o m i n go fl o n 争t c 皿m 咖0 r y b u tt h cl a t ep m c c 鹞i s 粕t o m a t i cp i o c 璐s t h e 化蜥。璐h i pb c 慨nw o r k i i i gm 咖o f y 锄dl 衄g - t c mm e m o r yi sa l s 0d i 印u t c d 自r u s i n g 姐e v e n t - f c l a t l 珂p o 咖t i a i st c c h n o l 嘟。哪咖d y 锄p l o y c dw 叫d s 锄d p i a 【l i r 鹪m a t c r i a l st oc x p l o r et h cm i co fw 幽gm 锄o i yp i a y 蛔印i d i cl 伽g - t c 加 m 锄讲y 缸am o d 砸c dw o r k i n gm c m 讲y 卸dl g 劬m 锄o r yt a s kp m d i g m o 毗s t i l d yw 弱c o m p c d o ft h l c x p c r i n l e n 忸e 】【p c r i m t ca i l 璐t 0 咖d yt h c m l co fw o r k i n gm e m o r yp l a yi nl g - t e 珊m c m o r yw h w i t i l o u ti l l t e r f b r c ci n w o r k i n gm e m o r yt 弱l l1 1 i cr 嚣u l ba 聪舔f o i l o w i n 舀f i r 瓯t h c mh 鹞w o r k j n gm c m m y c 蜘t ob o t hw o r d s 柚dp i c t l i 瞄1 1 i ce r p s w 押eo f w o 曲g m c m o r y t 舔k w h e n e p i s o d i c u r c cc 龃b cs u c s s 伽r c c a l l c d 妯l 哥t c 册m e m o r yt 舔kw 雏m o p o s i t i v c ，缸n t r 鹤tt ot h ee r p so fw o r k i n gm 锄o f yt a s kw h e n 印i s o d i c 哪| c c 啪 n o tb es c c s s f h l 帕。a l l c d m o r v t h ea b o v cw o r k i n gm 锄o r yc f f b c i ss i k ) w c d m a t e r i a l ss p e d f i c nb c 謦mt os h o was i g n i f i 啪tv 撕a n c c 矗o m1 5 0 m si nw o r d s 锄d 4 首都师范大学博士论文 2 si np i c t 叫鹤t h es l pm a ps h o w e dt h a tw o r d sa d i v 删o c n 缸a lb l a i n 砧g i 蚰越4 0 0 - 5 0 0 螂柚dp i 咖鹏a d i v a t c d 丘t a l 聆画加a l3 0 0 _ 4 0 0 m s s c o d t h c 化h 瑟m a t c r i a i ss p 。c i 6 c 彻t h co i d - n 哪c 蠡晒c 坞t h c0 l d - n e we 妇f 配bo fw o r d s s h o w c da c t i v 毋p a i i e t a lr e 百o n ，b i l t t h c c 丘c c t so fp i 加r 龉觚s 伽丘如t a l 他画吼 hb o t hm a k r i a l s ，t h co i d 北wc 丘b c bo fr c m c m b 盯a d i v a 蜘s 嗽，n g c ft h 加t h a to f s i m i l a r i t y e x p 硪m c m 啪a i m sl o “p l o w h c h c 髓d y l a o fw o f k i n gm 锄o f y d c t 锄面龉t h es 眦s s f l i lf o m l j n go f 印i d i cl o n g - t c 珊m 锄岫f y o f 酷u i b s h r w 耐t h mt h c 聆h 钾ci n t c r f e 他n c f f c c bo nw o r d s 孤dp i c t l l 潞，i c t h c 咒嘶cn o i s i 孕l i f i c a n tv a i i 柚b e t w 蛳e r p sw a o fw o r k i n gm 锄0 r yt a s kw h c nc p i s o d i c u f 啪b cs u c o 淄f h l 帕训c d 蛐dt h a to f w 删n g m c m o 哆t a s kw h c n 印i s 【，d i c u 啪tb c 鲫o o 嘟f u l 删l c d 皿co t h c r h 锄d ，t h c h 弱m a h 斌a ls p c c i f i c o l d n c wc 丘b c t s t h cp a r i e t a lr c 画o nw 弱刎v a t e di nw o r d s o l d - n e wc f c c t s ，w h c 北勰 t h c 丘o n t a lf e g i o ni np i c t l l r o l d n c wc 岱e c b m 呲o v c r t h i sc 丘c c t so f 舳锄b 盯 a d “a t c ds 仃g c rt h 柚t h a to fs i i i i i l a r i 够ni sn o t i = dt h a tt h cp a r i c t a 重o l d - n c wc f f a 如 s h a w c das i g n i f i c 锄ti c d u c t i o nw h e np r c s c n t 柚缸t c r f 凹e n c cs t i m u hd u f i n gt h cc a r l y p h a o f w o d d n gm 锄o r y t h c 丘n a ic x p e r ! i m e n l 抽st os t l l d yw h c t i l 盯i a t cp h a s co fw o r k i l l gm e m o r yi sa 卸t o m a t i cp 眦豁，w h i c hc 锄o tc 侬斌t h cs u c c c s s f u lf o m i n go f e p i s o d i cl o n g _ 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吣f o u n h l y ，t l i e o l d - n e we 任e c t so fw o r d s 觚so nt h ca d i v i t ya tp a r i e t a lf e 百o nb u tt h a to fp i c t u s 5 首都师范大学博士论文摘要 董咖s t h e 丘蛐t a l g i 吼f 抽a l l y o 叮s t l i d ys h o wt l l a tt h ca c t i v a 刷b r a i nw 硒 s i m i l 缸b y 她m 锄b c ra n ds i m i l a r i t y t h e 坤s u n s 鲫g g e s t c dt h a ti tm a yb ea q u 粕t i t a t i v ed i 鼢e n b c t 毗崩n 锄b 盯柚ds i m i l a r i t y t h ea t o v c 自l d i n g sc o n f i i mt h 砒w 幽gm e m o f yp l a ya 伽c i a l l c 缸也c 鲫c c c s s f h lf o 珊i n go fc p i s o d i cl 彻哥t c mm 锄0 r yi ns p i t co fm a 吲a l s m c a i 聊i i i l c 帆rs t i i d y 跚g g e s bt h a te a l l yp h a 辩o fw o r 虹n gm c m o r yh 勰m 0 他d c c i s i v ct h a nl a t c p h a o fi t t h e 丘n d i n g sp m v i d e 鼬盯s u p l o n st om a k cb c 仕c r 吼d c i s t a n d i n gt h e f c l a t i s h j pb 咖他如w 幽gm 锄o r y 妯dl g - t c mm c m o f y k e y w o r d 躬w o f k i l i gm 锄o r y ；印i s o d i ci 争t 锄m 蜘唧；w o r d s ；p ic t _ 盯璐； 姗跏慨s i m i l a r i t y ；o l d - n 钾e 丘b c b 6 首都师范大学博士论文第一章文献综述 第一章文献综述 一、工作记忆理论及研究 1 9 7 4 年b a d d e l e y 和h i t c h 提出了工作记忆如o r k i n g 嘴r y ) 模型，这 个模型包括独立、有限的贮存容量和加工部分，主要用来描述暂时性的储存与 加工这种形式的信息加工和储存方式在许多复杂的认知活动中，如推理、言 语理解等起着非常重要作用自工作记忆理论提出以来，不同领域的研究者从 不同角度对其基本理论模型及其在实践中的应用进行了探讨b a d d e l e y 和 h i t c h 的模型不仅在认知心理学，而且在神经科学和发展心理学中都有很大影 响，得到了广泛的应用 ( ) 工作记忆概念及模型 1 工作记忆的提出背景 工作记忆系统使认知中问产物的暂时贮存成为可能，并能对这些产物进行 转换回顾当代工作记忆理论，r i c h a r d s o n ( 1 9 9 6 ) 总结出这样的假设“有一 些机制反映的是暂时存储和信息加工，而这些机制的可用资源是有限的” m i y a k e 和s h a h ( 1 9 9 9 ) 认为“工作记忆是复杂认知中的一些机制和过程，包括 任务相关信息的控制、调节和激活维持”显然，上述工作记忆观点具有一致性。 工作记忆的产生基础是短时记忆理论。1 9 6 8 年a t k i n s o n 和s h i f f r i n 提出 了记忆三级加工模型，在此模型中，他们将b r o a 曲e n t 的短时贮存成分( s t m ) 与他的能量有限的注意系统结合在一起，构成了一个单独的能量有限的短时记 忆系统。这个短时记忆系统不仅能在一段较短的时间内保存信息，还可以作为 加工信息、控制流程和作出决策的工作空间a t k i n s o n 和s h i f f r i n ( 1 9 6 8 ) 的 记忆模型中包含了一个类似的短时储存系统感觉信息通过感觉登记器进入容 量有限、暂时储存的短时贮存系统；经过复述过程从短时储存进入更持久和更 大容量的长时储存系统。a t k i n s o n 和s h i f f r i n 模型得到了许多实验的验证， 但是到7 0 年代早期却遇到挑战首先，它的基本学习假设是，长时记忆是材料 在短时记忆中保持时间长度的直接函数。但是一些研究( c r a i k 和w a t k i n s ， 1 9 7 3 ) 表明，仅仅在s t m 中复述信息并不能保证信息进入长时记忆，并由此c r a i k 等人提出了加工水平说，认为记忆痕迹的持久性是加工深度的函数。其次，来 自神经心理学的研究结果也提出了质疑。根据该模型，s t m 对学习来说是一个 首都师范大学博士论文第一章文献综述 关键的记忆系统，如果s n i 受损，必将给学习带来困难但是s h a l l i c e 和 w a r r i n g t o n ( 1 9 7 0 ) 发现，s t m 有缺陷的病人虽然数字记忆广度有所下降，但 仍能进行正常的长时学习，且他们的一般认知技能也没有损害。这种现象用记 忆的三级加工模型无法解释。基于上述疑问，b a d d e l e y 等( 1 9 7 4 ) 提出了工作 记忆模型。工作记忆模型继承了三级加工模型的部分观点，如它也认为s t m 中 可以进行大量的加工与决策，但是工作记忆模型认为s t m 不是一个单独的系统， 它由很多独立成分组成b a d d e l e y 等人将工作记忆分成视觉空间模版、语音环 和中央执行系统三个部分其中，中央执行系统是工作记忆的核心，是一个具 有通用资源的结构。 2 b a d d e l e y 的工作记忆模型 1 9 7 4 年，b a d d e l e y 等人提出了工作记忆的概念，把心理学对记忆的认识和研 究又向前推进了一步。b a d d e l e y 的工作记忆虽然相当于短时记忆，但比起短时记 忆简单的存储功能，工作记忆实际上是一种执行系统，对于信息的编码和存储有 着计划监控等诸多作用b a d d e l e y 的理论模型包含中央执行系统( c e n t r a l e x e c u t i v e ) 、视觉空问模版( v i s u d s p a t i a ls k e t c hp a d ) 和语音环( p h o n o l o g i c a l 1 0 0 p ) 三个部分( 见图1 1 ) 其中，中枢执行系统起到了控制作用，它保证大脑 将注意集中在相关信息及加工过程上，而对无关信息进行抑制；负责在复杂任务 中的各个不同过程间进行转换：对工作记忆中的内容进行监控等语音环用于贮 存与复述言语信息，在获得言语词汇中起到重要的作用视觉空间模版则对视觉 图像信息进行操 傲。 图1 1b a d d e l 町( 1 9 9 0 ，1 7 ) 工作记忆模型 2 首都师范大学博士论文第一章文献综述 b a d d e l e y 的三系统概念无法解释某些实验数据，如在实验中被试只能记住5 个左右的不相关的单词，而却可以记住1 6 个左右有共通之处的单词于是2 0 0 0 年作为对三系统概念缺陷的补充，b a d d e l e y 提出了情景缓冲器概念，这是一种保 存不同信息加工结果的次级记忆系统这样就构成了新的工作记忆模型，如图 1 2 图1 2b a d d e l e y ( 2 0 0 0 ) 工作记忆模型 从图中可以看到，情景缓冲与视空模板、语音回路一样作为中枢执行系统的 次级记忆被置于受中枢执行系统控制的信息保持系统的位置之上，情景缓冲的 作用是在中枢执行系统的控制之下保持加工后的信息，支持后续的加工操作。 3 中央执行系统 中央执行系统是b a d d e l e y 工作记忆理论的核心部分，但是很难回答中央执 行系统究竟是做什么的? 因为它有许多不同的特征b a d d e l e y 和h i t c h ( 1 9 7 4 ) 借用n 0 r 阮n 和s h a l l i c e ( 1 9 8 0 ，1 9 8 6 ) 的注意控制模型，第一次尝试把中央执行 器定义为一个加工模块，把中央执行器看作是注意监控系统( s u p e r v i s o r y a t t e n t i o n a ls y s t e m ) 。这样，作为一个理论概念，中央执行器从一个能应用资 源来储存或加工的灵活的系统转变为纯粹的加工系统( b a d d e l e y 和 l o g i e ，1 9 9 9 ) ，它的功能是策略转换、选择注意、长时记忆的提取和双任务的协 调( b a d d e l e y ，1 9 9 6 ) 。研究中央执行处理器的主要原因是它对于工作记忆模型 的重要性。这个系统具有许多不同的重要的认知功能所以中央执行系统是研 究者们最值得的认真思考的。下面具体对中央执行系统的功能进行阐述。 ( 1 ) 中央执行系统作为通用目标加工器 很多研究都将中央执行系统看作是通用目标加工器( g e n e r a 卜p u r p o s e p r o c e s s o r ) ，即一般认知资源。研究者们试图更好地证明工作记忆是一个一般 的单一整体资源，其中不同活动彼此竞争( e n g l e ，1 9 9 6 ) 。采用此观点，人们 3 首都师范大学博士论文 第一章文献综述 开始讨论个体工作记忆广度差异( 反映了加工和存储之间是如何分享资源的) 的广泛意义。 中央执行系统中工作记忆广度是否测量了共享资源? t 肼s e 和h i t c h ( 1 9 9 5 ) 的研究发现，儿童计数广度的变化可以从加工广度( 由资源共享模式决定) 或 任务长度两方面得以理解。即计数任务复杂时，计数广度就会较低。因为很长 时问都用于加工。同样，幼小儿童不善于计数广度任务，因为他们数数慢，要 记的东西不得不维持更长时问。 随后的实验展现出资源共享模型存在的问题。t 凹s e 。h “c h 和 h u t t o n ( 1 9 9 8 ) 对儿童的计数广度、操作广度和阅读广度进行了一系列实验。加 工效率没有随记忆负荷的增加而减弱，只是在这种情况下项目需要保持更长的 时间，广度会明显下降。t 册s e ，h i t c h 和f i u t t o n ( 2 0 0 0 ) 报告了与成人相比较 的结果。以上结果一方面没有得到平衡模式，另一方面当任务负荷相等时发现 了保持时间效应( e f f e c t so fr e t e n t i o nd u r a t i o n ) ，这对用工作记忆广度任 务测量加工一存储平衡模型的观点是个挑战。 ( 2 ) 中央执行系统作为双重任务控制器 中央执行系统在大多注意分配任务中起到重要作用这种观点认为，每个 任务都包含一个控制因素，这个控制是中央执行系统的一个功能另外，这个 观点关心的是解释注意现象，不是保持人们还在讨论，在两个任务都包含中 央执行系统时，两个任务之间是否发生了交互作用每个任务的需求都将中央 执行系统放置在一个紧张状态，这样效率的降低导致了行为的下降( b a d d e l e y ， b r e s s i d e l l as a l a 等，1 9 9 1 ) 。这样，中央执行系统理论可以用来解释为什 么同时操作的任务没有单独任务完成得好各个任务共享资源，因此在没有足 够的资源分配的时候，每一个任务的加工都不会达到最佳状态可见以上观点 为双重任务干扰提供了一个很好的解释 ( 3 ) 中央执行系统作为s a s 通常认为，中央执行系统和n o r 腿n 与s h a l l i c e ( 1 9 8 6 ) 提出的行为控制模 型( c o n t r o lo fa c t i o n d e l ) 中的监控注意系统( s u p e r v i s o r ya t t e n t i o n a l s y s t e m ，s a s ) 相关，尽管如j a r r o l d ( 1 9 9 7 ) 指出，s a s 模型比工作记忆执行 系统的适用范围更广。 ( 4 ) 中央执行系统作为协调或整合系统 中央执行系统在解决非常抽象的活动时运用得越来越多。中央执行系统类 4 首都师范大学博士论文 第一章文献综述 似一个协调工具由于工作记忆中多个系统的功能受到限制，因此研究者形成 一种想法，即一定有某些方法可以把在这些系统中的信息同步化或相协调否 则，怎么会从特定的系统中出现整合的知觉对象或表象呢? 有研究者检验了包 含记忆协调的任务即暂时的同步言语与视觉空间表象相结合是否能预测儿童复 杂认知技巧( t 呷s e 和h o u s t o 旷p r i c e ，i np r e s s ) 研究是为五至九岁儿童设 计的计算机任务。通过数字广度测量了言语短时记忆，通过c o r s i 广度的形式 测量了视觉空间记忆。两者都在计算机上呈现第三个记忆任务为综合广度任 务，即同时呈现数字和c o r s i 任务要求儿童记住空间位置顺序和数字出现在 不同位置的顺序。结果发现，似乎不能说综合广度任务测量了协调能力，无法 说明综合广度就是中央执行系统任务这样，仅利用中央执行系统能力来解释 综合广度操作是不够的，对以后任务的扩展用处不大 ( 二) 工作记忆的研究方法 1 实验操作 b a d d e l e y 和h i t c h ( 1 9 7 4 ) 基于双任务研究基础上建立了工作记忆模型， 这种研究的基本原理是，如果2 个任务需要相同的认知加工过程或者竞争相同 的有限容量贮存系统，则2 个任务的成绩就不如单独执行任一个任务的成绩好 如果研究者知道一个任务选择了某一个加工过程，他们就能将这个任务和第二 个较难理解的任务结合起来发现，第二个任务是否也参与了这个加工过程以 b a d d e l e y 和h i t c h ( 1 9 7 4 ) 的双任务研究为例，当记忆广度和推理结合时，仅 有很小的影响，作者下结论说推理并不是非常依赖短时记忆储存( 这种储存需 要较好的数字广度) 另外的研究发现，同时性发音削弱了数字广度 ( r r a y ，1 9 6 7 ) ，但是没有损伤空间广度( s m y t h 等，1 9 9 6 ) ，支持了言语和视 空短时贮存分离的假说 双任务技术也一直作为模拟大脑病变效应的一种方法在b a d d e l e y ， p a p a g n o 和v a l l a r ( 1 9 8 8 ) 对病人的研究中发现，言语短时记忆缺陷常伴随着学 习新词汇出现困难，但是记忆熟悉词汇则没有问题，这表明语音环为词汇学习 所需。p a p a g n o ，v a l e n t i n e 和b a d d e l e y ( 1 9 9 1 ) 对健康人群在发音抑制情况下 记住新旧单词的能力进行了检验，也支持了上述假设。发现发音抑制削弱了新 词汇的学习，但不影响熟悉词汇的学习。 干扰研究是双任务研究的一种，其中第二个任务是简单的听或看无关刺激。 5 首都师范大学博士论文 第一章文献综述 研究发现，这些假设未被加以注意的、无关的刺激破坏了短时记忆，表明这些 无关刺激直接进入了短时储存研究者认为，无关刺激是通过干扰短时记忆储 存的内容破坏了记忆，因此不同类型的无关刺激效应揭示出所储存表征的本质 意义。例如，s a l a 啪和b a d d e l e y ( 1 9 8 2 ) 发现，在无关语音( s p e e c h ) 和单 词刺激分享音素特征的时候，无关语音刺激对即时言语回忆的破坏最大，表明 单词在工作记忆中是以语音方式储存，而不是语义方式 刺激操纵( s t i 删l u s 嬲n i p u l a t i o n s ) 揭示了短时记忆的贮存和复述功能。 对熟悉和不熟悉声音词汇的记忆广度进行了比较，结果表明词汇在短时记忆中 是语音表征，而非语义表征( b a d d e l e y ，1 9 6 6 a ) 。比较长词和短词的广度后发 现，默读复述过程维持了工作记忆中的信息，所以信息由于记忆痕迹消退可以 在几秒中的时问中丢失( b a d d e l e y t h 渊s o n ，b u c h a n a n 。1 9 7 5 ) 。 上述实验操作常被用作工作记忆参与认知任务的标志例如，e 1 1 i s 和 s i n c l a i r ( 1 9 9 6 ) 探索了发音抑制对于语言学习的影响，发现英语母语的被试学 习w e l s h 词汇和语法时，如果不能在学习阶段复述短语刺激，则学习成绩很差。 他们认为言语工作记忆对外语的长时学习起作用b a d d e l e y 和a n d r a d e ( 2 0 0 0 ) 检验了同时性言语任务或视空任务中对评定表像清晰性的影响，以考察是否视 空间模版选择性的降低了视觉表象的清晰性，而语音环降低了听觉表象的清晰 性。他们发现同时性任务通道( 言语或空间选择) 和表象通道( 听见或视觉) 之间存在横向交互作用，同时性空间任务或者视觉任务选择性的降低了视觉表 象的清晰性。同时性言语任务选择性的降低了听觉表象的清晰性。显然工作记 忆中感觉信息加工对表象的清晰性起作用。 2 工作记忆的神经心理学研究 对大脑病变后记忆功能的研究对工作记忆理论的影响很大。正如有些研究 发现某些病人尽管数字广度成绩很差，但是却保留了智力功能和长时记忆 b a d d e l e y 等( 1 9 8 8 ) 随后的研究显示，言语短时记忆对新词汇的长时学习起作 用。与此观点一致，另有研究显示，病人保留了熟悉刺激的长时记忆，而新刺 激的记忆受到损伤，不过在此研究中发现新刺激的视觉信息受到损伤 ( h a n l e y p e a r s o n ，y o u n g ，1 9 9 0 ) 。其他一些实验也揭示出视觉工作记忆受到选 择性损伤，而言语工作记忆则没有( h a n l e np e a r s o n ，y 0 u n g ，1 9 9 1 ) m o r r i s ( 1 9 8 4 ) 认为略有痴呆症的被试的言语记忆广度不良不能归因于语音 6 首都师范大学博士论文 第一章文献综述 环损伤或无法使用，因为病人表现出正常的语音相似性和词长效应，以及这些 效应和发音抑制之间的相互影响因此b a d d e l e y 及其同事检验了早期阿尔次海 默氏病人在同时言语和视空任务中的能力如何他们首先对年轻，年老和痴呆 被试在数字广度和空间任务成绩进行匹配，然后让他们立即执行上述两个任务 结果发现，在完成双任务时，阿尔次海默氏病入比正常年轻和年老的被试具有 更多的损伤( b a d d e l e y ，l o g i e ，b r e s s i 。d e l l as a l a ，s p i n n l e r ，1 9 8 6 ) ，随着疾 病发展由次级任务引起的损伤程度也增加( b a d d e l e y ，b r e s s i ，d e l l a s a l a ，l o g i e ，s p i n n l e r ，1 9 9 1 ) 3 脑成像 正电子发射层析扫描技术( p e t ) 和功能磁共振成像术( f m r i ) 的使用揭示 了在不同认知活动中大脑不同区域的新陈代谢活动。脑成像研究影响着未来工 作记忆研究理论的发展因为对记忆功能的生理解剖学的理解有助于检验记忆 功能的相关假设例如，利用脑成像技术确定了语音环的位置，就能观察该位 置在新词和熟悉单词学习中是否激活，从而检验b a d d e l e y 等( 1 9 9 8 ) 提出的语 音环对于词汇学习很重要这个假设 言语视空间的区别好像对应于大脑半球的偏侧化( 1 a t e r a l i s a t i o n ) ，左 半脑区促进言语材料的保持，右半脑区促进非言语、视空问材料的保持。r e n z i 和n i c h e l l i ( 1 9 7 5 ) 发现，左半球受损的病人在言语工作记忆任务中的成绩比 健康人群和右半球受损的病人都差。而右半球受损的病人在空问工作记忆任务 中的成绩相对弱于左半球受损的病人其他研究也得到了类似的结果( v a l l a r ， b a d d e l e y ，1 9 8 4 ；h a n l e y ，y o u n g ，p e a r s o n ，1 9 9 1 ) 一些个案研究报告了当材 料以听觉方式呈现时，言语短时储存受到了选择性损伤( v a l l a r ，s h a l l i c e ， 1 9 9 0 ) 这些病人对听觉言语材料的记忆广度仅为2 3 个项目，但是具有正常 的语音感知和生成、正常的长时记忆、对非言语听觉材料具有正常的短时记忆， 以及对于视觉一言语材料的短时记忆相对受损较小当言语材料以视觉方式呈 现时，这些病人的损伤越轻，通常认为是使用了可替代的视空间储存以上研 究均证实了言语和空间工作记忆脑区的双重分离。 工作记忆的偏侧性特点得到了近来神经成像研究的支持使用言语 s t e r n b e r g 任务，a w h 等( 1 9 9 6 ) 记录到左半脑几个区域的激活，包括顶区皮 层下部和上部( i n f e r i o ra n ds u p e r i o rp a r i e t a lc o r t e x ，b a 7 4 0 ) ，额区下部 7 首都师范大学博仁论文第一章文献综述 ( i n f e r i o rf r o n t a lc o r t e x ，b a 4 4 ) ，前运动区( p r e t o rc o r t e x ，队6 ) p a u l e s u ，f r i t h 和f r a c k 渊i a k ( 1 9 9 3 b ) 的研究也得到了类似结果，他们比较 了两项s t e r n b e r g 任务：一项使用了字母，另一项使用了非言语的符号。额区 下部( i n f e r i o rf r o n t a l ) ，顶区( p a r i e t a l ) 和运动区( t o r8 r e a s ) 的这 种左半球网络与言语工作记忆保持的其他研究结果一致( s m i t h ，j o n i d e s ， 1 9 9 7 ) 。不过，尽管上述研究中大脑左侧激活好像比右侧更强，但同时它们是双 侧化的在右半球相同区域激活的功能意义目前还不清楚 视觉空间保持任务诱发的激活通常在右半脑。j o n i d e s 等( 1 9 9 3 ) 发现， 在空间s t e r n b e r g 任务中，顶区皮层右下部( r i g h ti n f e r i o rp a r i e t a lc o r t e