儿童工作记忆表现与额顶叶活动有关

# 科学原理是什么？

工作记忆是指在头脑中存储和处理信息的能力；它对于推理、解决问题和计划等复杂的认知行为至关重要，而这些行为又促进了日常功能的发挥。工作记忆在整个童年和青春期都在发展，到成年时达到顶峰，然后在老年时逐渐衰退。工作记忆得到注意力和执行功能等认知过程的支持，这些过程会激活大脑额顶叶网络的各个区域，其中包括外侧前额叶皮质等区域。然而，工作记忆、其他认知过程与童年时期支持这些过程的神经活动之间的联系还没有得到很好的证实。

罗森伯格及其同事在《Journal of Neuroscience》上利用功能磁共振成像(fMRI)和一系列认知任务研究了工作记忆与一系列认知过程之间的关系。

# 他们是怎么做到的?

研究人员找了11,537名9-10岁的儿童作为参与者。并让孩子参加了一些认知任务评估其认知功能，如工作记忆、识别记忆、流体智力(矩阵推理任务)、语言能力(如图片词汇测试)和注意力等。扫描仪内的任务包括高(2-back)和低(0-back)工作记忆负荷的情绪n-back任务、测量奖赏处理的货币激励延迟任务以及评估抑制控制的停止信号任务。受试者还在扫描仪外对情绪回溯任务中出现的刺激进行了识别记忆任务。为了更好地了解工作记忆与其他认知功能之间的关系，作者首先将列表排序任务的表现与其他行为任务的表现联系起来。

为了描述工作记忆与不同认知过程相关的大脑活动之间的关系，作者接下来将列表排序任务中的工作记忆表现与扫描仪内任务中观察到的fMRI活动联系起来。为了分离工作记忆对任务相关活动的贡献，他们研究了非工作记忆过程对在三个扫描仪内任务中观察到的神经活动的贡献。例如，他们对比了n-back任务中对中性刺激和情绪刺激的反应活动，从而研究了与情绪调节有关的大脑活动与工作记忆表现之间的关系。最后，这些分析是在控制了年龄、性别、流体智力和测试地点等变量的情况下进行的，以确保结果不受混杂变量的影响。

# 他们发现了什么?

工作记忆的表现与语言技能、流体智力、注意力以及情绪2-back任务的表现密切相关。重要的是，即使在控制了年龄、性别和其他干扰变量后，这些关联仍然显著。有趣的是，奖赏处理和抑制控制与工作记忆的表现关系不大，尽管这可能是由于奖赏处理任务的可靠性较低。总之，这些结果凸显了儿童后期工作记忆与各种认知功能之间的联系。

在情绪n-back任务中，高记忆负荷2-back任务与低记忆负荷0-back任务相比，列表分类任务中更高的工作记忆表现与前顶叶控制网络区域(如背外侧前额叶皮层和楔前叶)的更大激活有关。在高记忆负荷的2-back任务中，与低记忆负荷的0-back任务相比，情况尤其如此，这表明儿童在高工作记忆负荷下激活的区域与成人相似。换句话说，与工作记忆能力较弱的儿童相比，工作记忆能力较强的儿童在更具挑战性的工作记忆任务中表现出更大的额顶网络激活。

# 影响是什么?

这项研究首次在一个大型发育样本参与者中全面详述了工作记忆的个体差异、认知过程和多重认知任务的fMRI活动之间的关联。工作记忆特异性额顶叶激活的发现为未来的研究开辟了令人兴奋的途径，即以此为标志探索不同人群工作记忆能力的差异。

About the author：Shireen Parimoo

参考来源：

https://www.brainpost.co/weekly-brainpost/2020/6/2/working-memory-performance-in-childhood-is-related-to-frontoparietal-activity

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