郭春彦-人类记忆过程的神经机制ERP研究.ppt

1、人类记忆过程的神经机制-ERP研究首都师范大学郭春彦 2010.10.19,一、研究回顾 二、我们进行的研究,报告内容,一、研究回顾,人类记忆研究的基本问题是，为什么人们只能将经历过的一部分经验转化为持久性记忆？而其他的则被遗忘了。在这一过程中，有哪些脑结构、在什么时间涉及这些经验的转换和记忆？对它的研究，也就是探索这些经验是如何被编码、提取而形成记忆的？,记忆编码与提取过程,人类记忆可区分为：编码、储存和提取三个独立而又相互作用的过程。 编码-输入信息转换成持久记忆表征的过程。 提取-提取是使过去贮存的经验转换成有意识的经验,ERP（Event-Related Potential）研究范式,

2、声音刺激,放大器,ERP实验范式,学习,测验,墙,搭,学习词与新词,击中,漏报,正确拒绝,记住,忘记,相继记忆效应,ERP,内隐记忆效应,新旧效应,ERP,ERP,编码,提取,关系,相继记忆效应（Subsequent memory effects -在学习过程中采集的EEG，可以形成两类ERP，它们分别对应于后来成功回忆的项目和后来未能成功回忆的项目，这两类ERPs的差别被称为相继记忆效应. Dm effectERP Differences base on later memory performance)。,1、记忆编码,Sanquist (1980)最早进行相继记忆效应的试探性研究,学习任

3、务：要求被试判断呈现的每对两个单词 是否押韵（随意编码任务）。 测验任务：再认测验要求被试对每对词中的第 二个单词进行判断。 结果： 4个被试中3个被试表现出相继记忆效应 （记住的ERPs比忘记的ERPs 更正）,记住,忘记,Paller (1987)最早提出Dm effect 并进行了延续至今研究,研究：语义与非语义两种加工条件下的自由回忆的Dm effect 。 语义加工：单词涉及的对象是有生命或无生命？ 非语义加工：单词的第一个字母和最后一个字母与字母表顺序相同吗？ 结果：沿中线分布的ERPs差异（Dm）在三个位置 Fz、Cz和Pz几乎相等。并且仅在以下三个时程存在显著的Dm效应，400

4、-500ms，500-600ms，600-700ms，其它时程没有（Dm）效应出现。,Dm- Word,记住,忘记,学习,测验,结果,Neural Measures of Memory FormationPaller and Wagner, 2002, Trends in Cognitive Sciences,Neural Measures of Memory FormationPaller and Wagner, 2002, Trends in Cognitive Sciences,hippocampus,fMRI signals,Neural Measures of Memory Form

5、ationPaller and Wagner, 2002, Trends in Cognitive Sciences,hippocampus,fMRI signals,Event-Related Potentials,milliseconds,Neural Measures of Memory FormationPaller and Wagner, 2002, Trends in Cognitive Sciences,hippocampus,fMRI signals,Event-Related Potentials,milliseconds,Neural Measures of Memory

6、FormationPaller and Wagner, 2002, Trends in Cognitive Sciences,hippocampus,fMRI signals,Event-Related Potentials,milliseconds,Differential memory encoding (Dm),Paller, The psychology of Learning and Motivation (2000),Rugg（1995） 单词重复效应ERP（或者新/旧效应）是非常具有特点的一个现象：随意重复的单词、或者先前学习过的单词比新单词引发了更大的正波，潜伏期开始于刺激后3

7、00-500毫秒，并且持续了几百毫秒。,2、提取过程,（1）Old/New effect,Cycowicz & Friedman（2003）新旧效应是与正确再认为旧项目有关的ERP波形和与正确否认新项目有关的ERP波形之间的差异。,正确再认学习过的词 VS 正确拒绝,Duzel et. al NeuroImage(2003),hit,Correct rejection,（Paller,Neuron, 2003）,（Rugg,Nature, 1998）,（2）内隐记忆与外显记忆的研究,编码,提取,3、编码与提取过程,二、我们进行的研究,1、记忆编码过程的研究,1）汉字存在相继记忆效应,2）命名与

8、面孔匹配的相继记忆效应,2、编码与提取之间关系的研究,1）编码与提取项目记忆之间的关系,2）编码与提取项目、来源之间的关系,3、内隐与外显记忆之间的关系,4、情景记忆与工作记忆之间的神经关系,实验研究的产生,1、记忆编码过程的研究,1）汉字存在相继记忆效应？,实验范式,学习阶段,语义加工,测验阶段,新旧判断,非语义加工,新旧判断,500-600ms,心理学报 2003,2 2004.4,研究目的：汉字是否与其他语言一样存在相继记忆效应,字频效应,加工水平、Dm 效应与字频效应的关系,Neuroscience Letters 2004.10,相继记忆效应,（Cz:400-600 ms）,4. 小

9、结 4.1 汉字的字频这种特异性的特征与记忆有关，高、低频字相继记忆效应有明显差异，说明编码过程受已往记忆贮存的影响，两者有密切的关系。 4.2 记住条件下存在字频效应，而忘记条件下不存在字频效应，表明，在记忆贮存中，记住的与忘记的事物具有本质的区别. 4.3高、低字频相继记忆效应的不同可能与对刺激材料心理资源分配方案的不同有关。,Learning the names of the people we meet can be difficult. How are these face-name memories formed in the brain?Here, we investigated

10、 neural events associated with successful memory formation for 3 aspects of face-name learning. We analyzed brain potentials to initial face-name presentations as a function of later memory performance,and we observed 3 types of ERP Differences predictive of later recognition memory:,2）命名与面孔匹配的相继记忆效

11、应,Dm for remembering faces Dm for remembering names Dm for remembering face-name associations,Study Phase 140 face-name pairs Visual Faces (1000 ms)onset simultaneously withSpoken Names (mean 556 ms)ISI with fixation (3000-7000 ms),Test Phase 3 memory tests: Face Recognition140 old faces + 70 new fa

12、ces Name Recognition140 old names + 70 new names Association Recognition10 face/name pairs,研究目的：相继记忆效应与面孔记忆、命名记忆、面孔与命名匹配之间的关系,Item and Associative Memory Formation,Learning,Lily,Owen,Faith,Item and Associative Memory Formation,Learning,Remembering,Memory test for faces,Classification-1,Item and Asso

13、ciative Memory Formation,Forgotten,Learning,Remembering,Memory test for faces,Classification-1,Memory test for names,Classification-2,Lily,Owen,Faith,Item and Associative Memory Formation,Learning,Remembering,Memory test for associations,Classification-3,Memory Results (Experiment 1),Recognition tes

14、t remembered with forgotten or high confidence high confidence low confidence false alarms 1) Faces35.4%47.6% 17.7% 2) Names40.0%47.1% 17.3% 3) Associations33.7%49.5% not applicable,Experiment 2,Learning,Remembering,Memory test for faces,Classification-1,Memory test for names,Classification-2,Memory

15、 test for associations,Classification-3,10个面孔与名字,Memory Results (Experiment 2),Recognition test remembered with forgotten or high confidence high confidence low confidence false alarms 1) Faces54.8%45.2% 14.8% 2) Names81.8%17.2% 14.7% 3) Associations41.1%48.0% not applicable,Cognitive Brain Research

16、 2005.1,总结 (Exp 1与Exp 2),Conclusions,1. Behavioral result suggested that there was independent memory for items(face and name) versus for association. Then, if the corresponding association was remembered, people could remember face and name very possible. 2. Differences observed between Dm for faces, names, and face-name associations within the same encoding sessions suggest that memory formation for these different types of material engages different neural processes.,3. Associ