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学习是人生存和发展过程中重要的高级认知功能。记忆作为学习的基础,更是受到了研究者的极大关注。记忆的保持时间是衡量记忆和学习质量的一个重要指标,它在教育和教学实践过程中具有重要的参考价值。有效的学习就是能够支持较长的记忆保持时间的编码过程。但是以往行为观察角度的数据维度相对单一,研究者一直没有找到有效地从学习编码过程预测学习的有效性,即记忆保持时间的指标。随着脑功能成像技术的发展,脑活动做为一个多维度的指标,为揭示和预测记忆的保持提供了可行之法。目前,认知神经科学家对一般记忆过程的脑机制进行了大量研究,然而针对记忆保持时间的脑机制研究还相对较少。这类研究通常采用重复测查范式,这一范式需要被试在不同的时间点参加相同的记忆测查。测验作为一种提取的加工也有重复学习的效果,这一现象被称之为“测验效应”。因此,重复测查范式中第一次测验的存在可能会对第二次测验的成绩造成影响。
为克服以往研究的不足,本研究采用无意记忆的学习方式,以重复再认测查与不同测查间隔相结合的测查方法,结合功能脑成像的后续记忆分析范式,从行为和脑成像两个层面进行分析,考察了重复再认测查范式中第一次测验对最终测验的影响,以及不同记忆保持时间的神经机制。
在本研究中,共22名被试完成所有实验。第一天(学习编码阶段),被试完成一项语义判断的无意记忆任务,共学习372个词(其中320个词将用于接下来的再认测验),被试在参与该项无意记忆任务的同时进行磁共振扫描。第二天(第一次再认测查),被试对320个词(其中包括160个已学词)进行6点量表信心程度的新旧再认判断选择。第八天(第二次再认测查),被试对640个词(其中包括320个已学词,这320词中又包括第一次再认测查过的160个已学词)进行再认判断。
在行为结果上,以正确再认率和鉴别力系数为因变量,以三种测查条件(第一次再认测查、重复测查材料的重复再认测查和第二次再认测查)为自变量,进行的数据分析表明:在第一再认测验中再认过的材料在最终的再认测查中的成绩要好于仅在第二次再认测查中再认的材料；重复再认材料在第一次再认时记忆强度越低,材料通过第一次再认的获益越高。这说明第一次的再认测验有非常显著的学习效果,而且学习效果与测查时的记忆强度有关。
对脑成像数据的后续记忆效应的分析显示,间隔一周的记忆保持时间比间隔一天的记忆保持时间的后续记忆效应涉及更广泛的脑区,这些脑区需要参与和卷入更整合的认知活动。针对后续记忆效应的经典脑区的感兴趣区域分析发现,在编码阶段,左侧眶额皮层,右侧额极和左侧枕叶外侧皮层上部/顶叶下部三个脑区上,能够保持一周的词语比保持不足一天的词语的激活或去激活程度高。
本研究表明,在无意记忆任务中,被试对词语材料编码阶段左侧眶额皮层,右侧额极和左侧枕叶外侧皮层上部/顶叶下部三个脑区的活动可以预测较长时间的记忆保持。未来研究应考虑第一次测查对第二次测查的影响,采用其它实验范式考察不同记忆或学习间隔的效应及其神经机制。