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目的:
遗忘,通常被视为记忆的失败。在有关记忆的很多认知模式中,都将其视为是编码、保持或提取信息失败;它曾被假定为消极衰退、干扰、中断巩固和提取失败的结果。但是,记忆心理学家Ribot认为,遗忘不是一种疾病,适当的遗忘是有助于身心健康。因此,有效记忆不仅仅包括成功地记住先前呈现或学习过的材料,同时也能成功地遗忘不相关的、无用的或过期的信息,这被称为有意遗忘(intentional forgetting)。通常是采取定向遗忘范式(directed forgettingparadigm)进行研究,包括列表线索方法(list-cueing method)和项目线索方法(item-cueing method)。两类方法的区别主要体现在学习阶段,前者为要求被试学习两个字表,在学习完第一个字表后呈现提示线索,要求记住(to-be-remembered,TBR)或遗忘(to-be-forgotten,TBF),然后再学习第二个字表;后者则是在每个学习项目呈现后即刻给出TBR或TBF线索。两者在测试阶段的要求相同,被试需对呈现过的项目进行自由回忆、或者进行新旧项目再认(old/new recognition)。在测试中,TBR项目的成绩通常优于TBF项目,定向遗忘效应由此产生。
关于项目线索方法定向遗忘效应机制的解释主要有两种:选择性复述理论(selective rehearsal theory)与注意抑制理论(attention inhibition theory)。Bjork等(1972)认为当项目呈现时,被试会对每一个项目进行粗略地复述并将其保持在短时记忆中直到提示线索呈现,TBR项目可进行更多复述,而TBF项目将停止编码。但Zacks等(1996)认为,当遗忘线索呈现时,TBF项目变成为不相关信息,随后会被主动抑制并被阻止进入工作记忆。因此受到抑制的TBF项目成绩要差于TBR项目。Paller等(1990)报告TBR线索诱发出更大顶叶正向波(200-600 ms),认为这反映复述差异。Paz-Caballero等报告(2004)TBF线索能诱发较大额叶正向波,认为这反映了抑制加工。Wylie等(2008)利用fMRI发现TBF线索更强激活的区域有额中回、中扣带回、内侧颞叶和海马旁回,支持主动认知加工参与了遗忘指令的观点。Conway等(2003)对额叶受损病人的研究发现,右侧额叶受损病人不存在定向遗忘效应,提示额叶参与抑制加工。
既往定向遗忘的行为和神经机制研究均为直接比较TBF和TBR项目,缺乏既无记忆也无遗忘要求的控制组,导致定向(主动)遗忘与自然(被动)遗忘的效应难以区分。我们在经典的定向遗忘范式中增加一个仅仅是观看(to-be-viewed,TBV)的控制组,利用ERP时空模式探讨定向遗忘效应及其神经机制。
方法:
16名受试者均为在校硕士研究生志愿者,其中4人因眼动干扰太大而被剔除。余12人(女生5人)年龄介于23-26岁(24.25±0.75岁)。所有受试者均为右利手,身体健康,无神经系统及精神疾病,视力或矫正视力正常,无色盲色弱,此前未参加过类似实验。
从《现代汉语频率词典》中挑选出720个中等频率的双字词语,笔画数介于14-22画(17.89±1.75画),排除了具有明显感情色彩和读音相同的词语。随机地选出360个词分为记忆、遗忘和控制组呈现(旧项目),分组受试间平衡。余下360个词语作为新项目在测试阶段出现。不同颜色(红、绿、蓝)的圆形图片分别提示记忆、遗忘及无任务要求。
实验范式采用项目线索方法,分为两个阶段。(1)学习阶段:学习项目依次在屏幕中央呈现,每个学习项目后随即呈现提示线索:记忆、遗忘或无任务要求(TBV),学习项目呈现时间为800 ms,线索呈现时间为400 ms,两个双字词间隔为2000 ms。受试者在按要求记忆或遗忘的同时需要进行一个简单的按键任务:当记忆线索呈现时按右键,遗忘线索呈现时按左键,控制组线索呈现时按任意键。学习阶段结束后休息4分钟进入测试阶段。(2)测试阶段:将360个新项目与360个旧项目混合呈现,要求被试进行新旧再认,在学习阶段所有呈现过的词均认为是旧项目,而未学习过的词为新项目,随机混合后均呈现800ms,两个词间隔1800 ms。各组词连续呈现不超过三个。
实验仪器和分析系统是本实验室开发的19导事件相关电位系统,19个记录电极按国际10-20标准导联系统安装;连接的双侧耳垂位参考;接地电极置于前额正中。滤波通频带为[0.5,100]Hz,头皮与电极之间的阻抗<5kΩ。ERP分析时间窗口为:线索出现时刻记为0ms,ERP分析时间为线索出现前100 ms(基线时段)至出现后1000ms。分类叠加处理EEG片段,自动拒绝伪差阈值设为70μV,并进一步目测手工排除眼动和肌电。各条件下参与ERP叠加的EEG片段不少于30个。
反应时间和正确率均应用SPSS13.0软件进行单因素三水平重复测量方差分析,不满足球形检验则使用Greenhouse-Geisser法进行校正;两两比较采用LSD检验。ERP数据利用ERP系统的统计软件包对学习阶段多通道ERP数据进行任务因素重复测量方差分析和配对t检验。19通道ERP所对应的F值和t值经插值获得统计参数映像(statistical parametric mapping,SPM),分别称为SPM(F)和SPM(t)。F值显著阈值采用保守的自由度减半的方式调整。以a=0.05作为显著阈值。
结果:
1.行为指标
正确率(hit%)任务效应显著:F(2,22)=48.22,P=0.000。进一步行LSD检验提示:记忆组(67.28±9.45%)高于其他两组(P值均为0.000);遗忘组(46.32±12.02%)与控制组(46.25±7.96%)无显著差异(P=0.974)。新词正确率:66.43±12.64%。
反应时(reaction time,RT)任务效应显著:F(1.23,13.53)=4.770,P=0.041。进一步行LSD检验提示:记忆组RT(862.48±111.14 ms)要短于其他两组(P=0.014及0.004);遗忘组(897.70±110.40 ms)与控制组(884.47±117.22 ms)差异不显著(P=0.388)。新词正确拒绝的反应时为:950.79±95.68 ms。
2.ERP及其SPM
在学习阶段,ERP的F值统计参数映射显示任务因素三种线索的差异主要出现在双侧额极(200-300 ms)、双枕及左顶区(300-400 ms)、左额顶及右侧、枕区(450-700ms);记忆线索与遗忘线索的差异时段和脑区包括:双侧顶叶(300-400 ms)、左额及右枕区(500-650 ms);记忆线索与控制组的差异时段和脑区包括:双侧额极(200-300 ms)、双侧顶枕叶(300-400 ms)、左额及右枕区(500-600 ms);控制组与遗忘组的差异时段和脑区包括:右侧额叶在350-600 ms时,差异趋近于显著,并在500-525 ms同左侧顶叶一起达到显著。
在测试阶段,被正确再认的记忆组项目与正确拒绝的新词显著差异时段和脑区包括:左额颞及右额极(375-450 ms)、左颞顶及右额极(475-625 ms)、额顶中央区(700-775 ms);被正确再认的遗忘组项目与正确拒绝的新词差异时段和脑区包括:左额颞及右额极(300-450 ms)、左颞顶区(450-500 ms)、额顶中央区(650-750 ms);被正确再认的控制组项目与正确拒绝的新词差异时段和脑区包括:左额颞及右额极(325-475 ms)、额项中央区(600-750 ms)。
结论:
既往定向遗忘的行为学及神经机制研究均是基于记忆线索与遗忘线索的比较。让学习项目与线索同时呈现,Paller等(1990)报告TBR线索的顶叶正向波(200-600 ms)更大,并归因于学习阶段的复述差异。Paz-Caballero等(2004)报告TBF的较大额叶正向波(100-200 ms)提示早期额叶激活阻止顶叶参与对词语进一步详细复述;而TBR的顶叶正向波(200-300 ms)更大,TBR线索可能激活位于视觉区的词语物理痕迹。Hsieh等(2008)将P300样效应(200-500 ms)解释为记忆项目与遗忘项目获得了不同程度的注意,TBF线索较晚期(400-500ms)的较大额叶正向波反映主动抑制功能。
本研究TBR与TBF线索的行为结果也得到了同上述文献类似的结果:记忆组行为绩效显著优于其余两组。在学习阶段,200-300 ms的双额极和300-400 ms的左顶及双枕区ERP效应分别反映了选择性注意的自顶向下和自底向上两个子系统的激活,450-700 ms左额项及右枕区的ERP效应提示复述的增强。因此,定向遗忘的两种理论可能并不矛盾,注意抑制理论描述了较早过程,而选择性复述理论适用于稍晚过程。
在测试阶段,既往研究发现:被再认出的TBR项目和正确拒绝项目的ERP.存在着典型的顶叶新旧效应,而TBF-remember项目(被再认出的TBF项目)的顶叶新旧效应比TBR-remember项目所诱发的更小或者不存在。Ullsperger(2000)认为TBF项目在编码阶段受到了抑制的结果,同时他观察到了一个较晚出现在右额的新旧效应,认为是这些先前被抑制的项目不容易被提取,故提取时需更多的监控、评估。本研究提示:控制组项目的再认是基于熟悉性提取为主;记忆组项目是基于回忆提取为主,而遗忘组项目则是介于两者之间,主要是基于熟悉性提取,其次也有基于回忆的提取。表明记忆线索、遗忘线索、控制组线索提示的旧词加工深浅程度依次衰减。
在学习阶段,记忆线索通过左半球的增强复述的功能提高记忆行为绩效。遗忘线索与被动观看线索相比,右侧额叶效应趋近显著(350-600 ms)。右额叶虽然对左侧顶叶发挥主动抑制功能(500-525 ms)。在测试阶段,左侧额区的新旧效应(350-450 ms)提示TBF项目提取既依赖熟悉性也依赖回忆性,进一步证明定向遗忘效应的存在。TBF项目和TBV项目的行为绩效并无显著差异,提示主动遗忘并不比被动遗忘的效率有效。