生物运动在工作记忆中的复述机制

发布时间：2020-11-03 17:05

　　 生物运动指生物体在时间上连续、在空间上整体移动的运动,这是环境中最常见的一种视觉刺激,承载了大量有意义的社会信息。人们可以迅速从生物运动所包含的复杂物理特征中提取性别、身份、情绪状态、意图、甚至个性等信息。为了形成时空上整合的生物运动表征,人们不仅需要对生物运动进行知觉加工,同时还需要把生物运动信息存储于工作记忆以进行进一步加工,从而实现与之相应的社会行为。可见,工作记忆对生物运动的加工是保障人们顺利完成社会交互的前提。以往有关生物运动工作记忆的研究主要关注其存储特性(如容量),然而,工作记忆的重要功能不仅在于存储信息,还在于对存储于其中的信息进行动态加工。复述作为工作记忆中最基本的加工,对信息的保持及后续加工起着关键的作用。因此,本研究拟从认知机制和神经机制两个方面系统探讨生物运动在工作记忆中的复述机制。本研究分为两部分,共包括九个实验。第一部分(实验一至实验六)探讨生物运动在工作记忆中复述的注意机制。采用双任务范式,在工作记忆变化觉察范式的记忆保持阶段插入知觉次任务。知觉次任务将消耗特定类型的注意资源,从而探讨某一类注意资源在记忆内容复述中的作用。笔者分别以视觉搜索任务(实验一)、透明运动任务(实验二)、数字倒减三任务(实验三和实验四)或多客体追踪任务(实验五和实验六)用以消耗空间注意、基于客体的注意、一般性注意、动态注意,对不同类型的注意资源在生物运动工作记忆复述中的作用进行系统探讨。结果发现:与位置的记忆绩效相比,视觉搜索任务和数字倒减三任务对生物运动记忆绩效的破坏程度未有显著差异;与形状的记忆绩效相比,透明运动任务和数字倒减三任务对生物运动记忆绩效的破坏程度未有显著差异;无论与位置还是形状相比,多客体追踪任务对生物运动记忆绩效造成的破坏程度均显著更大。第二部分(实验七至实验九)探讨生物运动在工作记忆中复述的神经机制。首先采用fMRI技术定位与生物运动在工作记忆中复述相关的脑区(实验七),然后采用fMRI的时间序列分析对这些脑区在生物运动工作记忆加工中的作用进行具体分析(实验八),最后通过行为实验,在生物运动工作记忆复述过程中插入自身肢体运动的次任务,进一步检验这些脑区的作用(实验九)。结果发现:构成镜像神经元系统的腹侧前运动皮层、后部额下回、喙部顶下小叶参与了生物运动工作记忆复述,这些区域在保持4个生物运动时的激活程度显著高于保持2个的条件;同样参与生物运动知觉加工的后部颞上沟仅参与了生物运动工作记忆编码阶段的加工,而并未参与保持阶段加工;若在生物运动工作记忆复述过程中增加自身肢体运动任务以干扰镜像神经元的功能,则生物运动的工作记忆绩效较控制组显著降低。基于上述结果,本研究可以得到以下主要结论:(1)生物运动在工作记忆中复述需要特异性消耗动态注意;(2)镜像神经元的活动是生物运动在工作记忆中复述的神经基础。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：B842.3
【部分图文】：

且该激活不是由于运动信息本身的存在或者运动信息的复杂度不同引??起的。此外，来自人类脑成像研究、脑电研究、脑损伤研究和猴子单细胞电极的??研究据发现，大脑中多个脑区均参与了生物运动的加工（图１．２），除了包含生物??运动加工的核心，脑区后部颞上沟（ｅ．ｇ．，?Ｇｒｏｓｓｍａｎ?ｅｔ?ａｌ．?２０００；?Ｇｒｏｓｓｍａｎ?＆?Ｂｌａｋｅ，??２００２；?Ｇｒｏｓｓｍａｎ，?Ｂｌａｋｅ，?＆?Ｋｉｍ，?２００４；?Ｇｒｏｓｓｍａｎ，?Ｊａｒｄｉｎｅ，?＆?Ｐｙｌｅｓ，?２０１０；?Ｋａｂｌｅ?＆??Ｃｈａｔｔｅｉｊｅｅ．?２００６；?Ｐｕｃｅ?＆?Ｐｅｉｒｅｔｔ，?２００３；?Ｓｏｋｏｌｏｖ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１８；?Ｗｉｇｇｅｔｔ?＆?Ｄｏｗｎｉｎｇ，??２０１１），还包括加工动作目标和意图的顿下回（ｉｎｆｅｒｉｏｒ?ｆｒｏｎｔａｌ?ｇｙｒｕｓ，?ＩＦＧ；?ｅ．ｇ．，??Ｈａｍｉｌｔｏｎ?＆?Ｇｒａｆｔｏｎ，２００８；?Ｉａｃｏｂｏｎｉ?ｅｔ?ａｌ．，２００５；?Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｆｒｅｙ?ｅｔ?ａｌ．，２００３），加工身??体动作信息的腹侧前运动皮层（ｖｅｎｔｒａｌ?ｐｒｅｍｏｔｏｒ?ｃｏｒｔｅｘ，?ｖＰＭＣ；?ｅ．ｇ．，Ｂｕｃｃｉｎｏ?ｅｔ?ａｌ．，??２００１；?Ｃａｓｉｌｅ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１０；?Ｍａｊｄａｎｄｚｉｃ，?Ｂｅｋｋｅｒｉｎｇ，?ｖａｎ?Ｓｃｈｉｅ．?＆?Ｔｏｎｉ，?２００９；?Ｊａｓｔｏｒｆｆ，??Ｂｅｇｌｉｏｍｉｎｉ

浙江大学博士学位论文?§｜￡＿??Ｐｏｓｔｌｅ，２００６；?Ｕｎｓｗｏｒｔｈ?＆?Ｅｎｇｌｅ，?２００７），这些模型从不同角度对工作记忆的机制进??行了阐述。早期的Ａｔｋｉｎｓｏｎ和Ｓｈｉｆｆｒｉｎ（１９６８）的典型模型（ｍｏｄａｌ?ｍｏｄｅｌ，图１．３）描??述了信息从知觉通过工作记忆最后进入长时记忆的流动过程，当环境中的视觉、??听觉、触觉等信息经过知觉加工后，首先进入工作记忆，工作记忆可以对这些信??息进行复述等加工，然后信息可进入长时记忆，同时长时记忆中的信息也可提取??进入工作记忆。Ｃｏｗａｎ（１９９９）的嵌套加工模型（ｅｍｂｅｄｄｅｄ－ｐｒｏｃｅｓｓ?ｍｏｄｅｌ）对工作记??忆与长时记忆的关系进行了更为深入的阐述，提出工作记忆是长时记忆中被注意??激活的部分，该部分的容量为４个。Ｏｂｅｒａｕｅｒ（２００２）的同心圆摸型（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃｍｏｄｅｌ）??则在嵌套加工模型的基础上进一步细分，将工作记忆中信息的状态分为三种：注??意焦点（ｔｈｅ?ｆｏｃｕｓ?ｏｆ?ａｔｔｅｎｔｉｏｎ）、直接存取区（ｔｈｅ?ｒｅｇｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｒｅｃｔ?ａｃｃｅｓｓ）、激活态长??时记忆（ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｐａｒｔ?ｏｆ?ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ?ｍｅｍｏｒｙ）。??

§｜￡＿??Ｐｏｓｔｌｅ，２００６；?Ｕｎｓｗｏｒｔｈ?＆?Ｅｎｇｌｅ，?２００７），这些模型从不同角度对工作记忆的机制进??行了阐述。早期的Ａｔｋｉｎｓｏｎ和Ｓｈｉｆｆｒｉｎ（１９６８）的典型模型（ｍｏｄａｌ?ｍｏｄｅｌ，图１．３）描??述了信息从知觉通过工作记忆最后进入长时记忆的流动过程，当环境中的视觉、??听觉、触觉等信息经过知觉加工后，首先进入工作记忆，工作记忆可以对这些信??息进行复述等加工，然后信息可进入长时记忆，同时长时记忆中的信息也可提取??进入工作记忆。Ｃｏｗａｎ（１９９９）的嵌套加工模型（ｅｍｂｅｄｄｅｄ－ｐｒｏｃｅｓｓ?ｍｏｄｅｌ）对工作记??忆与长时记忆的关系进行了更为深入的阐述，提出工作记忆是长时记忆中被注意??激活的部分，该部分的容量为４个。Ｏｂｅｒａｕｅｒ（２００２）的同心圆摸型（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃｍｏｄｅｌ）??则在嵌套加工模型的基础上进一步细分，将工作记忆中信息的状态分为三种：注??意焦点（ｔｈｅ?ｆｏｃｕｓ?ｏｆ?ａｔｔｅｎｔｉｏｎ）、直接存取区（ｔｈｅ?ｒｅｇｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｒｅｃｔ?ａｃｃｅｓｓ）、激活态长??时记忆（ａｃｔｉｖａｔｅｄ?ｐａｒｔ?ｏｆ?ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ?ｍｅｍｏｒｙ）。??环境信声．输?＼?￣??（ｓｅｎｓｏｒ％?ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ）?（ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍ?ｍｅｍｏｎ！）?（ｌｏｎｇ－ｉｅｒｍ?ｍｅｍｏｒ＼）??复述（ｒｅｈｅａｒｓａｌ?ｊ??图?１．３?Ａｔｋｉｎｓｏｎ?和?Ｓｈｉｆｆｒｉｎ（ｌ?９６８）的典型模型??目前影响最大的工作记忆模型是由Ｂａｄｄｅｌｅｙ等人提出的多成分模型??（Ｂａｄｄｅｌｅｙ
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本文编号：2868849