视觉工作记忆研究综述样本.doc

视觉工作记忆研究综述一、 工作记忆概述1. 工作记忆概念1974年，Baddeley和Hitch在模仿短时记忆障碍实验基本上，从两种记忆存储库理论中短时记忆概念出发，提出了工作记忆三系统概念，用“工作记忆”代替了本来“短时记忆”概念Baddeley以为工作记忆指是一种系统，它为复杂任务例如言语理解、学习和推理等提供暂时储存空间和加工时所必须信息工作记忆系统能同步储存和加工信息，这和短时记忆概念仅强调储存功能是不同认知心理学把工作记忆（Working memory，简称WM）定义为一种对信息进行暂时性加工和存储能量有限记忆系统（Baddeley，）它具备短暂性、可加工性等特点，区别于短时记忆和长时记忆特性通过该系统，人类进行语言理解、阅读、运算和推理等高档认知活动，完毕从短时记忆到长时记忆转换工作记忆被形容为人类认知中枢，当前已成为认知心理学和认知神经科学中最活跃研究领域之一除了自身是研究热点，并且还渗入到了心理学研究其她各种领域如前瞻性记忆、错误记忆和自传体记忆等领域也开始关怀WM中央执行功能作用；有人开始用WM观点重新解释普通智力和和液态智力；WM被新皮亚杰学派看作小朋友认知发展中心构造；在认知老化、神经分裂症、发展性注意缺陷多动障碍和孤单症研究上也受到了特别注重。

Baddeley和Hitch在其模型中把工作记忆分为三个子系统，分别为：语音回路（phonological loop）、视觉空间模板（visuo-spatial sketchpad）和中央执行系统（the centra lexecutive），见图1即把工作记忆分为一种负责加工协调筹划以及监督管理执行性控制系统一种分别储存不同信息存储系统在Baddeley工作记忆模型中注意重要与执行性控制关于而与存储无关存储被以为是一种自动起作用过程语音回路视觉空间模板中央执行系统语音回路视觉空间模板中央执行系统语音回路视觉空间模板中央执行系统图1 Baddeley工作记忆三成分模型①语音回路：亦称为语音环路或发音环路，重要负责以声音为基本信息储存与控制，包括语音储存和发音控制两个某些，一某些是语音储存，能保持语音信息1至1秒，其中项目均由语音构造来表征；另一某些是发声控制，类似于内部语言，能通过默读重新激活趋于消退语音表征，防止衰退发音控制加工还可以将书面语言转换为语音代码储存在“语音储存”中近期使用PET研究也证明了该系统所包括两个成分观点语音回路系统是记忆广度基本，某些刺激信息项目可以保持在记忆中，是一种联合功能所致，既是以一定速率输入信息，然后形成记忆痕迹和通过默读背诵，最后再以一定速率来刷新原有记忆痕迹。

②视觉空间模板：重要解决视觉空间信息，它也许包括两个元素：一种视觉元素，与颜色形状关于；另一种是空间元素，与位置关于视觉空间模板子系统对空间任务筹划和在地理环境中定向具备重要意义研究表白，当前听觉信息或口头活动会干扰一种系统，而视觉或空间活动则会干扰另一种系统来自神经心理学研究显示，视觉信息编码与空间信息编码之间是分离，两侧枕叶更多地参加了视觉信息编码，而空间信息表征则更多地依赖于顶叶功能③中央执行系统：中央执行系统是工作记忆模型核心，它是一种能量有限系统，其功能类似于注意，重要负责各子系统之间以及它们与长时记忆联系、注意资源协调和方略选取与筹划等BaddeleyWM模型近年来最大发展是：在老式模型基本上，增长了一种新子系即情境缓冲区（episodicbuffer，EB）情境缓冲区是为了克服老式模型弱点而提出如在随机单词记忆任务中，被试只能即时系列回忆出5个单词左右，但如果依照散文内容进行记忆，则可以回忆出16个左右单词显然老式三成分模型无法解释这种成果Baddeley以为，核心在于老式模型没有注意到不同类型信息是如何整合起来，并且其整合成果是如何保持为此，她以为应当在其老式模型基本上增长一种能包括这某些功能新成分，即情境缓冲区。

情境缓冲区是一种能用各种维度代码储存信息系统，为语音回路、视觉空间画板和长时记忆之间提供了一种暂时信息整合平台，通过中央执行系统将不同来源信息整合成完整连贯情境情境缓冲区与语音回路、视觉空间画板并列，受中央执行系统控制虽然不同类型信息整合自身由中央执行系统完毕，但是情境缓冲区能保存其整合成果，并支持后续整合操作该系统独立于长时记忆，但却是长时情境学习中一种必经阶段情境缓冲区可用于解释系列回忆中列表间位置干扰问题、言语和视觉空间过程间互相影响问题（如言语回忆中视觉效应）、记忆组块问题、和统一意识经验问题等新增情境缓冲区之后四成分模型如图2所示图2 Baddeley（）修正后工作记忆多成分模型从图中可以看到，认知缓冲与视空初步加工、语音回路同样作为中枢执行系统次级记忆被置于受中枢执行系统控制信息保持系统位置之上，认知缓冲作用是在中枢执行系统控制之下保持加工后信息，支持后续加工操作认知缓冲这一概念刚刚提出，因而支持其实验、神经心理学证据还很少，由于它不像视空初步加工、语音回路那样是被人们所承认但是这种新次级记忆系统在增进人们注重工作记忆中缺少信息加工机制方面，以及起到与长时记忆之间过渡过程作用方面均有着重要意义。

2. 工作记忆研究办法和研究进展当今对于工作记忆研究从各种不同观点出发，其研究办法是千差万别双重任务法（Dualtaskmethodology）是一种被广泛应用于摸索工作记忆成分作用实验办法，也称为双任务范式，它规定被试同步完毕两项任务，其中一项是认知任务，简称为主任务，另一项是用于增长工作记忆成分负荷任务，又称为次级任务（Secondarytask）双任务范式基本假设是：如果两项任务同步应用工作记忆某一成分或资源，那么次级任务将延长主任务时间，或增长错误率反之，次级任务将不会干扰主任务在已有研究中，语音任务、手动任务、随机字母生成任务是惯用三种次级任务，它们分别用于摸索语音环路、视空间模板和中央执行系统与否参加主任务认知过程干扰语音回路采用办法是规定被试不断地发音，例如“the，the……”或者按一定顺序数数，例如按“1，2，3，4，5，6”顺序数数等；对视觉空间模板干扰任务是持续空间活动，例如被试不看键盘，按一定顺序盲打干扰中央执行系统活动是规定被试随机产生字母或数字，或者运用声音吸引被试注意并做出相应行动所有次级任务都要保证一定速率和对的率，并且与言语推理任务同步进行初期实验研究对语音任务复述速度、手动任务击键速度进行了严格控制（如每秒或两秒复述“the”一次或两次），这也许导致语音任务和手动任务具有注意控制成分。

近年来，研究者越来越关注次级任务所含工作记忆成分单一性为此，De Rammelaere等人建议通过减少言语复述速度和击键速度规定来保证次级任务中所含成分单一性随机字母生成任务是被广泛应用中央执行任务，但是该任务具有各种中央执行成分和语音环路信息保持成分近年来，Vandierendonck等人开发一种随机间隔决策任务（random interval decision task，RID）它不再规定被试作出随机性控制，而是由计算机随机间隔产生一种高低音，被试依照音调高低作出反映在RID任务中，被试听到一种随机浮现音频后，要尽量迅速精确地依照音频高低做出相应反映近三十年来，研究者采用双任务范式对参加数学运算工作成分进行了较为广泛摸索，但是重要集中在算术运算领域如，某些研究表白：语音环路参加多位数加法运算，但不参加简朴加法运算与语音环路作用不同，视空间模板参加算术加法运算较少得到实验成果支持尽管研究者采用了不同中央执行负荷次级任务，但是她们都获得了中央执行系统参加算术加法运算（无论是简朴还是复杂算术加法）实验证据虽然算术运算和代数运算之间存在密切联系，但是它们之间也存在差别如，算术运算信息也许与自然语言具备相接近加工过程或点，特别是阿拉伯数字可以用单个音素来表征。

而单个代数符号中所含“音素”普通具有各种音素如，“3A”由数字“3”和“A”构成“，3A”可以较自然地读做“叁A”；而“A3”必要读作“A立方”或“A3次方”这意味着代数符号音素特性将增长语音复述难度，从而使得代数符号储存和保持更多地依赖视空间记忆近年来某些研究表白代数符号具备更多视觉空间特性以及代数运算或逻辑代数运算需要运用工作记忆资源双重任务法和有关分析法是两种互相补充办法但是有几点是必要注意例如，有关并不一定是表达因果关系广度得分差并不一定是认知任务成绩得分差因素（例如说人与人之间个别差别，随着年龄增长，各种广度差别变化，不有关种种其她因素等等）因此通过这种办法得出“认知任务成绩是由工作记忆容量制约”这种结论时，一定要慎重为理解决这个问题近来人们在使用一种潜在变量分析法（Latent variable analysis）办法，这种办法可以消除掉与要证明理论没有直接关联因子Baddeley理论模型中关于次级记忆研究最先进行理论化就是语音回路这一概念人们假定在这个次级记忆系统中包括着二个有关因素，即对语音信息进行接受、保存语音存储系统和对语音存储系统中所保持语音信息进行加工、保持音节控制过程（articulatorycontrolprocess）。

这种说法被Smith&Jonides于1999年关于脑成像机制研究所证明在此仅列举公认重要理论进展：（1）语音回路技能发展涉及语言性短时记忆研究在内，此前关于语音回路研究大多都是采用数字列、词语列按顺序再生办法，这就给人一种感觉，语音回路是一种为了短暂保持语言刺激和再认而存在系统1998年Baddeley，Gathercole&Papagno等人提出“语音回路是一种为了短暂保持语言刺激和再认而存在系统”，这些功能只但是是某些派生功能，而语音回路真正机能是“语言习得”，并且提出了关于语音回路构造某些理论观点这某些之因此重要是由于她们不但涉及了关于语音回路构造方面，还涉及到了关于语音回路与常时记忆之间关系，以及工作记忆与长时记忆关系内容，因此在工作记忆研究方面是有着重要作用2）视空初步加工系统研究也有了很大进展特别是依照视觉要素、空间要素等对视空初步加工系统进行区别做法是非常重要Logie（1995）通过实验得出在视空初步加工系统中存在着两种次级记忆，即参加被动视觉信息保持视觉信息存储——视觉方面（静）和参加存储信息加工、保持——空间方面（动），基于实验成果，Logie提出应在Baddeley理论模型中加入关于视觉、空间要素区别这一内容。

但是现阶段这种推论没有办法解决视空初步加工应用范畴，并且还存在着用“视觉方面——（静）、空间方面——（动）”这种图示很难阐明某些问题，这些均有待日后研究3）三种次级记忆系统中发展相对滞后是中枢执行系统第一点变化：此前理论将信息保持机能排除在中枢执行系统概念之外，之因此这样做是由于紧张如果中枢执行系统涉及信息保持机能话，那么中枢执行系统将成为一种无所不能系统（大而全等于什么都没有）从而成为一种在理论上毫无用处概念并且在此基本上将各领域所固有信息解决机能也从中划分出去，把中枢执行系统摆在一种纯粹信息控制机构位置之上第二点变化：不将中枢执行系统假定成为一种单一系统，而是提出也许还会有，选取性记忆，长时记忆信息激活等次级记忆系统存在第三点变化：指出将中枢执行系统理解为神经认知科学基本是必要，但决不能将中枢执行系统机能和前额叶皮层功能相提并论由于中枢执行系统是一种纯粹理论假设概念因而从Baddeley（1998）理论角度出发，中枢执行系统并不是认知系统中个别独立存在，倒是不妨把它看作是一种特例（Emergent突变）Baddeley理论模型是基于双重任务实验和认知神经科学数据得来作为可以有效阐明个人差别3CAPS模型是由Just&Car。