“工作記憶”的秘密

　　在我們的生活中短時記憶比較重要，比如記住一個手機(jī)號碼、面試人員姓名、一個陌生的公交線路和站點(diǎn)等，通過反復(fù)的復(fù)述和確認(rèn)一般都可以很好地完成。但往往我們遇到的問題不都是這么簡單。在學(xué)習(xí)和生活中，當(dāng)我們處理多個任務(wù)時，比如心算兩位數(shù)的乘法，協(xié)調(diào)多個任務(wù)的完成，一般都需要多個心理操作和步驟，而且這個過程是動態(tài)的，由此研究人員在短時記憶的基礎(chǔ)上提出了工作記憶的概念。
　　工作記憶的容量差異
　　工作記憶不僅有一個存儲的任務(wù)，同時還有一個加工的任務(wù)，比如典型的工作記憶任務(wù)——操作廣度（又名計算廣度），每個詞語前面有一個數(shù)學(xué)算式（比如3+2=？，蘋果），連續(xù)呈現(xiàn)兩個或更多的配對后，需要順序回憶出呈現(xiàn)的詞語是什么，所能回憶出最多的詞匯數(shù)目即為個體的工作記憶廣度。當(dāng)然除此之外還有詞語和視空間工作記憶廣度等。工作記憶在語言理解、問題解決、推理和創(chuàng)造性思維等高級認(rèn)知活動中扮演著非常重要的角色。研究發(fā)現(xiàn)工作記憶成績與美國大學(xué)的入學(xué)考試SAT成績存在著正相關(guān)，與智力的相關(guān)性也很高。
　　但工作記憶的容量是有限的，我們只能把有限的資源用到最重要的任務(wù)上面。在不同個體或人群間，工作記憶容量有很大差別。如果提到個體差異的話，我們最先想到的可能是男女差異。有趣的是，雖然實(shí)際上女性和男性在工作記憶能力上不存在差異，但是他們對“男女差異”的刻板印象卻真的能夠影響其在工作記憶任務(wù)上的表現(xiàn)。美國亞利桑那大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，如果提前告知實(shí)驗參與人員接下來是做一個和數(shù)學(xué)能力有關(guān)的測驗，女大學(xué)生在此項數(shù)學(xué)廣度任務(wù)中的得分就會低于同組別男生，而未告知測驗類型的男女學(xué)生組之間則不存在這樣的差異。
　　另外差異比較大的人群分布是在兒童當(dāng)中，特別是特殊兒童和正常兒童之間。比如患有注意力缺陷多動障礙（ADHD，即多動癥）的兒童，在多項工作記憶任務(wù)的測試中表現(xiàn)出低于普通兒童的成績，因此工作記憶能力上的缺損通常被認(rèn)為是導(dǎo)致其表現(xiàn)出“注意力缺失”、“過動”等行為的最重要原因。瑞典的心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)經(jīng)過工作記憶任務(wù)的訓(xùn)練后，這些兒童不僅在工作記憶能力上有所提高，在抑制無關(guān)信息的測驗上成績也有進(jìn)步，并且在智力測驗上得分也顯著提高了。這充分肯定了工作記憶訓(xùn)練的有效性，而且這種訓(xùn)練的效果和服用治療多動癥的藥物療效相當(dāng)。大量的頭動和身體運(yùn)動測試（通過在頭部、肩部、背部和手肘處安放的紅外運(yùn)動探測器來收集這些運(yùn)動的指標(biāo)）表明，接受工作記憶訓(xùn)練的多動癥兒童的肢體活動也顯著減少，這也為治療多動癥提供了一個便捷的方法。由于不需要服用藥物，僅通過練習(xí)電腦上的軟件即可大大改善多動問題，因此這些訓(xùn)練項目也受到了廣泛推崇。
　　工作記憶可以改善智力
　　當(dāng)然工作記憶的訓(xùn)練并非只適合兒童，美國專家研究表明，對于青年人群，每天25分鐘左右的工作記憶訓(xùn)練任務(wù)，訓(xùn)練時程為8~19天，他們不僅在工作記憶能力上有所提高，短時記憶能力也提高了；在一個液態(tài)智力（指推理能力、知覺速度和識別圖形關(guān)系等，以神經(jīng)生理為基礎(chǔ)，受先天影響較大）測驗的得分上也有所提高，訓(xùn)練時間越久，提高越大。這改變了我們認(rèn)為智力在年輕人中是保持穩(wěn)定不變的這一看法，間接地訓(xùn)練工作記憶就可取得非常顯著的成果。
　　同時，國內(nèi)研究者周仁來的團(tuán)隊也進(jìn)行了類似的嘗試。他們選取了北京市某小學(xué)四年級的學(xué)生作為實(shí)驗對象，為了防止實(shí)驗效果的混淆，全班同學(xué)都參加了實(shí)驗，隨機(jī)選取其中一半學(xué)生完成訓(xùn)練任務(wù)，另外一半則是簡單的電腦游戲。訓(xùn)練組每次完成20分鐘左右的工作記憶更新訓(xùn)練任務(wù)，選取的材料為小動物和卡通人物，比較適合小學(xué)生。共訓(xùn)練15次，約持續(xù)4周。此研究也發(fā)現(xiàn)，工作記憶訓(xùn)練不僅可以提高這些學(xué)生在訓(xùn)練任務(wù)上的成績，他們在一項智力測驗——瑞文標(biāo)準(zhǔn)推理測驗上的得分也平均提高了3.8分，而對照組的測驗水平并沒有提高。
　　我們驚喜地發(fā)現(xiàn)，工作記憶訓(xùn)練的效果十分顯著，并且可以遷移到智力上。那么這里的機(jī)制是什么呢？工作記憶與智力都屬于人的高級認(rèn)知功能，前額葉被認(rèn)為是完成這些高級活動的主要負(fù)責(zé)腦區(qū)。是否是由于二者共享相同的腦結(jié)構(gòu)，所以出現(xiàn)訓(xùn)練效果的遷移呢？瑞典科學(xué)家歐森發(fā)表在著名雜志《自然·神經(jīng)科學(xué)》上的研究支持了這一解釋。他們采用空間工作記憶任務(wù)對3個成年人進(jìn)行訓(xùn)練，并在訓(xùn)練前后使用靜息態(tài)核磁共振（fMRI）進(jìn)行腦部掃描。5周訓(xùn)練結(jié)束后，參與者不僅在工作記憶能力測試上成績提高，在瑞文高級推理上的成績提高也很顯著。與此對應(yīng)的腦部激活的數(shù)據(jù)分析顯示，與智力和工作記憶等高級認(rèn)知活動相關(guān)的前額葉和頂葉（大腦前部和頂部）的激活也有所增強(qiáng)。這不僅為工作記憶的可塑性提供了神經(jīng)心理學(xué)上的支持，即訓(xùn)練可以提高重要參與腦區(qū)的激活水平，而且這種腦區(qū)激活的增加可能是促進(jìn)其發(fā)生遷移的重要原因。
　　雖然工作記憶和智力存在著高相關(guān)性，但也并不是所有的研究都發(fā)現(xiàn)工作記憶訓(xùn)練可以提高智力，這只是為我們提供了一種可能，還需要更多的研究支持。工作記憶訓(xùn)練的初衷——為了提高這種同時加工和存儲的協(xié)調(diào)控制能力，已取得了期待的效果。對大眾而言，更好的消息是：大部分訓(xùn)練任務(wù)都能在電腦上完成。一些訓(xùn)練網(wǎng)站還可制定個性化的訓(xùn)練項目安排，結(jié)合多種其他能力的訓(xùn)練，能夠取得更為顯著的效果，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，成人的工作效率。美國的一個高級認(rèn)知功能訓(xùn)練公司“大腦可塑性”甚至向美國食品與藥物管理局（FDA）遞交申請，希望把其訓(xùn)練項目推廣為一種治療性藥物，由此可見此類訓(xùn)練的受歡迎程度。
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