基于神經影像學技術的工作記憶與珠心算訓練效應研究.pdf

1、本研究探索了工作記憶（WM）個體差異的神經電生理指標，以及珠心算（AMC）對于WM的訓練效應及其神經機制。研究采用多種實驗范式，并結合事件相關電位（ERP）和事件相關同步化/去同步化（ERS/ERD）兩種腦電模式來檢測WM的個體差異。ERP可以反映認知活動的時程信息，其分析過程包括去除眼電偽跡、基線矯正、低通濾波、疊加平均等。而ERS/ERD能夠提供腦網絡的動態(tài)變化信息，其分析主要是對分片信號作離散傅里葉變換后計算感興趣腦區(qū)的特定信號頻

2、段的相對功率變化。另外，本研究采用縱向設計，通過血氧水平依賴（BOLD）的功能磁共振成像（fMRI）技術為AMC訓練對WM的影響提供大腦活動模式上的依據。fMRI數據分析是在時間校正、頭動校正、配準、平滑等一系列預處理之后，采用廣義線性模型對數據作進一步統(tǒng)計分析。在網絡分析上則使用圖論通過圖的多個拓撲性質來刻畫腦功能網絡各方面的屬性。
　　本論文中的研究一采用MODS和n-back范式，檢測了WM的個體差異在腦電上的反映。結果發(fā)現

3、WM容量低的被試更易受到任務負荷的影響。此外，WM不同的被試在進行認知加工時在ERP和ERS/ERD響應模式上都表現出顯著差異，WM容量較高的被試表現出更高的P300波幅、更強的額葉θ波ERS以及更弱的頂葉α波ERD。本研究結果表明WM不同的個體在執(zhí)行認知任務時存在本質差異，WM容量較高的個體能夠高效地整合較少的神經資源將注意力集中于任務相關信息上。
　　研究二采用記憶廣度測試和視覺空間n-back范式，通過任務態(tài)fMRI探索了A

4、MC訓練是否有助于提高年輕成人的語音和視覺空間WM。結果顯示經過訓練后，AMC組被試對于語音信息的WM容量比對照組被試更高。同時，AMC組被試在視覺空間WM任務中的表現得到明顯改善，且與右側額頂回路及左側枕顳聯合區(qū)的激活降低程度成正比。這意味著AMC訓練效應能夠遷移到個體的WM功能上，這種遷移效應的產生可能與視覺空間加工相關的神經資源在功能上的可塑性有關。
　　研究三采用多種刺激類型的n-back范式，并結合靜息態(tài)fMRI以及圖論

5、方法，探索了長期AMC訓練對于兒童的WM功能及自發(fā)活動功能網絡的影響。結果表明AMC訓練有助于促進兒童WM的全面發(fā)展，同時加強WM神經網絡的小世界屬性，提高網絡整體的信息傳輸效率。
　　本論文研究揭示了WM不同的個體在認知加工過程中的行為表現和神經反應，填補了這一問題在腦電研究領域的空白。作為AMC訓練成像研究領域的第一個縱向研究，本研究結果表明AMC對于計算能力的提高會全面地遷移到個體的WM功能上，為已有的AMC研究發(fā)現作了重要