鄭志偉 李 娟 肖鳳秋

(1中國科學(xué)院心理研究所心理健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室老年心理研究中心, 北京 100101)(2中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049) (3北京師范大學(xué)發(fā)展心理研究所, 北京 100875)

1 引言

情景記憶是對(duì)特定時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)生的事件的記憶(Tulving, 1985)。情景記憶可以劃分為項(xiàng)目記憶(item memory)和聯(lián)結(jié)記憶(associative memory),前者是對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的記憶, 后者是對(duì)項(xiàng)目與項(xiàng)目(item-item)、項(xiàng)目與背景信息(item-context)之間的關(guān)系的記憶。雙加工理論認(rèn)為項(xiàng)目記憶和聯(lián)結(jié)記憶涉及不同的認(rèn)知加工過程。項(xiàng)目記憶既可以通過熟悉性(familiarity)來完成, 也可以通過回想(recollection)完成; 而聯(lián)結(jié)記憶只能通過回想來實(shí)現(xiàn)。熟悉性是一種基于熟悉強(qiáng)度連續(xù)變化的自動(dòng)化加工過程, 發(fā)生速度較快, 反映的是人們對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的知道感(feeling of knowing), 無法提取與事件相關(guān)的細(xì)節(jié)信息(如, 時(shí)間、地點(diǎn)等)?；叵雱t是一種全或無的閾限加工過程, 發(fā)生速度較慢,能夠提取事件發(fā)生時(shí)的細(xì)節(jié)信息(Yonelinas, 2002;Yonelinas, Aly, Wang, & Koen, 2010)。

考察聯(lián)結(jié)記憶的常用實(shí)驗(yàn)范式包括聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)和來源記憶任務(wù)。聯(lián)結(jié)再認(rèn)考察的是個(gè)體記憶兩個(gè)項(xiàng)目是否共同出現(xiàn)過的能力。學(xué)習(xí)階段呈現(xiàn)的是項(xiàng)目對(duì)(如, 詞對(duì), 圖片對(duì), 面孔對(duì)等), 測(cè)驗(yàn)階段需要被試區(qū)分兩種類型的項(xiàng)目對(duì), 即舊項(xiàng)目對(duì)(與學(xué)習(xí)過的項(xiàng)目對(duì)相同)和重組項(xiàng)目對(duì)(學(xué)習(xí)過的項(xiàng)目對(duì)重新組合后的配對(duì))。因?yàn)榕f項(xiàng)目對(duì)和重組項(xiàng)目對(duì)的項(xiàng)目熟悉性是相同的, 所以只有回想才能提取其中的關(guān)系信息(Cohn, Emrich, &Moscovitch, 2008)。對(duì)于來源記憶而言, 學(xué)習(xí)階段要求被試學(xué)習(xí)項(xiàng)目以及與之對(duì)應(yīng)的背景或來源信息(如, 顏色, 空間位置, 方向等), 在測(cè)驗(yàn)階段,被試需要提取與舊項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)的來源信息, 一般認(rèn)為只有回想能夠支持來源信息的提取(Diana,Yonelinas, & Ranganath, 2007; Yonelinas, 2002)。

然而, 聯(lián)結(jié)記憶只依賴于回想的觀點(diǎn)受到了挑戰(zhàn)。一體化假說(unitization hypothesis)認(rèn)為, 當(dāng)刺激材料在編碼階段得到一體化加工后, 熟悉性也能夠支持聯(lián)結(jié)記憶的提取過程(Quamme, 2004;Yonelinas, Kroll, Dobbins, & Soltani, 1999)。該假說已經(jīng)被大量研究所證實(shí)(Bader, Mecklinger,Hoppstadter, & Meyer, 2010; Diana, Van den Boom,Yonelinas, & Ranganath, 2011; Diana, Yonelinas, &Ranganath, 2008, 2010; Giovanello, Keane, &Verfaellie, 2006; J?ger, Mecklinger, & Kipp, 2006;Quamme, Yonelinas, & Norman, 2007; Rhodes &Donaldson, 2007, 2008; Wiegand, Bader, & Mecklinger, 2010)。一體化(unitization)是指兩個(gè)或多個(gè)分離的項(xiàng)目被整合成單一、整體的單元(unit)的過程(Graf & Schacter, 1989)。一體化加工的優(yōu)勢(shì)在于, 一旦刺激材料在學(xué)習(xí)階段被編碼為一體化表征, 那么在提取階段, 只要呈現(xiàn)一部分信息, 其整體表征就有可能被全部激活。例如, 將一個(gè)項(xiàng)目(如, “襯衫”)和一種來源信息(如, “藍(lán)色背景”)放到一起學(xué)習(xí)時(shí), 個(gè)體可以將顏色信息作為項(xiàng)目本身的基本特征進(jìn)行編碼(如, “一件藍(lán)色的襯衫”),此時(shí)項(xiàng)目信息和來源信息被編碼為一個(gè)一體化表征。在提取階段, 當(dāng)呈現(xiàn)“襯衫”時(shí), “藍(lán)色襯衫”就有可能得到全部提取。此時(shí), 熟悉性也能夠支持與該項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的顏色信息的提取, 而回想則不再是必需的過程。

考察一體化編碼對(duì)熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶提取過程中的貢獻(xiàn)大小的影響, 對(duì)于完善雙加工理論,并推動(dòng)情節(jié)記憶認(rèn)知和神經(jīng)機(jī)制的研究具有重要作用。接下來, 本文將首先介紹聯(lián)結(jié)記憶依賴于回想的實(shí)驗(yàn)證據(jù), 然后評(píng)述驗(yàn)證一體化假說的實(shí)驗(yàn)研究, 以及一體化加工涉及的神經(jīng)基礎(chǔ), 最后指出以往研究存在的問題和未來的研究方向。

2 聯(lián)結(jié)記憶依賴于回想的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

當(dāng)前, 研究者普遍認(rèn)為聯(lián)結(jié)記憶表征的提取主要依賴于回想。這一觀點(diǎn)得到了大量的行為學(xué)、ERP、腦損傷以及神經(jīng)成像研究證據(jù)的支持。

聯(lián)結(jié)記憶和項(xiàng)目記憶具有不同的遺忘特征(Sadeh, Ozubko, Winocur, & Moscovitch, 2014)。聯(lián)結(jié)記憶容易受到長(zhǎng)延遲時(shí)間(學(xué)習(xí)和測(cè)試之間的時(shí)間間隔)的影響; 項(xiàng)目記憶容易受到短延遲時(shí)間內(nèi)干擾項(xiàng)目的影響。例如, Brubaker和Naveh-Benjamin (2014)發(fā)現(xiàn), 隨著學(xué)習(xí)和測(cè)試之間的延遲時(shí)間(10分鐘 vs. 1天)的增加, 聯(lián)結(jié)再認(rèn)成績(jī)要比項(xiàng)目再認(rèn)成績(jī)的下降程度更大。原因在于依賴于回想的聯(lián)結(jié)記憶的遺忘速度較慢, 而敏感于熟悉性的項(xiàng)目記憶的遺忘速度較快(Yonelinas & Levy,2002)。

接受者操作特征法(Receiver Operating Characteristic, ROC)和記得/知道(Remember/Know, R/K)范式可以用于直接考察回想和熟悉性在記憶提取中的貢獻(xiàn)大小(Wixted & Squire, 2010)。兩項(xiàng)早期的研究直接證明了聯(lián)結(jié)再認(rèn)主要依賴于回想。Yonelinas (1997) 比較了項(xiàng)目再認(rèn)和聯(lián)結(jié)再認(rèn)的ROC曲線。結(jié)果顯示, 熟悉性以及回想均支持項(xiàng)目再認(rèn), 但只有回想支持聯(lián)結(jié)再認(rèn)。Hockley和Consoli (1999)使用R/K范式得到了相似的結(jié)果。該研究發(fā)現(xiàn), 聯(lián)結(jié)再認(rèn)表現(xiàn)為更多的與回想相關(guān)的“記得”反應(yīng)。

事件相關(guān)電位(Event-related Potentials, ERP)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了分別與熟悉性和回想相關(guān)的新舊效應(yīng)(Old/new effect), 表現(xiàn)為正確再認(rèn)的舊項(xiàng)目比正確拒絕的新項(xiàng)目誘發(fā)更正的ERP波形。它們分別是與熟悉性相關(guān)的早期額區(qū)新舊效應(yīng)(mid-frontal old/new effect), 出現(xiàn)在項(xiàng)目呈現(xiàn)后約300-500 ms1當(dāng)前, 關(guān)于額區(qū)新舊效應(yīng)所指示的意義還存在爭(zhēng)議。有研究者認(rèn)為該新舊效應(yīng)反映的是內(nèi)隱的概念啟動(dòng)(conceptual priming), 而不是外顯的熟悉性, 請(qǐng)參考郭春彥、高傳吉和李兵兵(2013)的詳細(xì)論述。, 主要分布在額中部位; 以及與回想相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng)(left parietal old/new effect),出現(xiàn)在項(xiàng)目呈現(xiàn)后約500～800 ms, 主要分布在左側(cè)頂區(qū)(Friedman, 2013; Rugg & Curran, 2007)。已有ERP研究發(fā)現(xiàn), 項(xiàng)目再認(rèn)任務(wù)既可觀察到額區(qū)新舊效應(yīng)又可觀察到頂區(qū)新舊效應(yīng), 表明熟悉性和回想均可支持項(xiàng)目再認(rèn), 但是聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)卻只觀察到了與回想相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng), 支持聯(lián)結(jié)再認(rèn)依賴于回想的觀點(diǎn)(Donaldson & Rugg,1998, 1999)。此外, 來源記憶ERP研究結(jié)果顯示,正確的來源判斷比錯(cuò)誤的來源判斷誘發(fā)更大的頂區(qū)新舊效應(yīng), 表明回想在來源記憶中的重要作用(Diana et al., 2011; Wilding & Rugg, 1996)。

腦損傷研究(Holdstock, Mayes, Gong, Roberts,& Kapur, 2005; Mayes, Montaldi, & Migo, 2007;Opitz, 2010; Turriziani, Fadda, Caltagirone, &Carlesimo, 2004)發(fā)現(xiàn), 由海馬(hippocampus)損傷導(dǎo)致的回想受損而熟悉性相對(duì)保留的遺忘癥患者,其項(xiàng)目再認(rèn)成績(jī)保持穩(wěn)定, 而聯(lián)結(jié)再認(rèn)成績(jī)卻有極大下降, 反映了聯(lián)結(jié)記憶對(duì)回想的依賴性。隨后的功能磁共振成像(fMRI)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 相對(duì)于項(xiàng)目記憶, 聯(lián)結(jié)記憶的編碼(Addis, Giovanello,Vu, & Schacter, 2014; Chua, Schacter, Rand-Giovannetti, & Sperling, 2007; Staresina & Davachi,2009)和提取(DeMaster, Pathman, & Ghetti, 2013;Giovanello & Schacter, 2012)能夠更強(qiáng)的激活海馬區(qū)域。海馬對(duì)于回想起關(guān)鍵作用, 海馬體積萎縮會(huì)直接導(dǎo)致聯(lián)結(jié)再認(rèn)成績(jī)的下降(Troyer et al.,2012)。

上述研究結(jié)果一致表明回想對(duì)聯(lián)結(jié)記憶提取的重要性。因此, 很多研究都通過將聯(lián)結(jié)記憶任務(wù)和項(xiàng)目記憶任務(wù)作比較, 來專門考察回想的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制(Diana et al., 2007; Genon et al., 2013)。

3 熟悉性能夠支持聯(lián)結(jié)記憶的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

盡管研究者普遍認(rèn)為只有回想可以支持聯(lián)結(jié)記憶, 然而, 一體化假說開始挑戰(zhàn)這一觀點(diǎn)。該假說認(rèn)為, 當(dāng)聯(lián)結(jié)信息在編碼階段得到一體化加工,形成一體化表征(unitized representation)時(shí), 熟悉性也能夠參與聯(lián)結(jié)記憶的提取過程(Quamme,2004)。研究者通常利用實(shí)驗(yàn)材料本身的固有特征,或使用定義法、交互表象法來實(shí)現(xiàn)對(duì)刺激材料的一體化編碼, 然后通過R/K范式, ROC法或ERP方法計(jì)算熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶提取過程中的貢獻(xiàn)大小, 來驗(yàn)證一體化假說。

3.1 利用實(shí)驗(yàn)材料的固有特征操縱一體化水平

Yonelinas等(1999)考察了面孔特征聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)的ROC曲線。研究者操縱了人類面孔的外圍特征(如, 頭發(fā), 耳朵等)和中心特征(如, 眼睛, 眉毛, 鼻子等)的組合情況, 要求被試區(qū)分舊面孔(外圍特征和中心特征與學(xué)習(xí)階段保持一致)和重組面孔(如, 將一張面孔的外圍特征和另一面孔的中心特征重新組合)。結(jié)果顯示, 與上下倒置呈現(xiàn)相比, 只有當(dāng)面孔直立呈現(xiàn)時(shí), 熟悉性才會(huì)貢獻(xiàn)于聯(lián)結(jié)再認(rèn)。面孔直立呈現(xiàn)和上下倒置呈現(xiàn)的區(qū)別在于, 前者利于個(gè)體對(duì)面孔的中心特征和外圍特征進(jìn)行整體加工, 從而形成一個(gè)完整的構(gòu)型(configuration), 而后者會(huì)導(dǎo)致個(gè)體對(duì)面孔各部分特征進(jìn)行關(guān)系加工, 難以形成整體表征。該研究表明當(dāng)面孔的各部分特征能夠整合到一起, 形成單一面孔時(shí), 熟悉性對(duì)聯(lián)結(jié)再認(rèn)的貢獻(xiàn)增強(qiáng)。

復(fù)合詞(compounds)是一種典型的容易形成一體化表征的語言材料。復(fù)合詞由兩個(gè)無關(guān)的詞語組成(如, 交通—堵塞), 但由于在日常生活中經(jīng)常共同出現(xiàn), 具有很強(qiáng)的前實(shí)驗(yàn)聯(lián)結(jié)強(qiáng)度(pre-experimental association), 因而容易形成一體化概念表征。Giovanello等(2006)考察了復(fù)合詞和不相關(guān)詞對(duì)(unrelated word pairs, 如, 醫(yī)生—池塘)的聯(lián)結(jié)再認(rèn)。研究者通過R/K范式發(fā)現(xiàn), 在復(fù)合詞的再認(rèn)判斷上, 與不相關(guān)詞對(duì)相比, 熟悉性的貢獻(xiàn)更大。另外, 研究者發(fā)現(xiàn), 內(nèi)側(cè)顳葉損傷導(dǎo)致回想受損的遺忘癥患者, 在復(fù)合詞上的聯(lián)結(jié)再認(rèn)成績(jī)比在不相關(guān)詞對(duì)上的成績(jī)更好。由于遺忘癥患者的熟悉性過程有所保留, 其在復(fù)合詞的聯(lián)結(jié)再認(rèn)成績(jī)得到改善, 證明了復(fù)合詞在編碼階段所形成的一體化表征可以基于熟悉性進(jìn)行提取。

Rhodes和Donaldson (2007)進(jìn)一步使用事件相關(guān)電位技術(shù)比較了復(fù)合詞與非復(fù)合詞對(duì)的聯(lián)結(jié)再認(rèn)。與聯(lián)結(jié)再認(rèn)的行為研究不同的是, ERP研究在提取階段除了給被試呈現(xiàn)舊詞對(duì)和重組詞對(duì)以外, 還引入了新詞對(duì)。通過比較舊詞對(duì)和新詞對(duì)誘發(fā)的ERP波形差異, 可以獲得類似于項(xiàng)目再認(rèn)ERP研究中的典型新舊效應(yīng)。研究結(jié)果顯示, 與熟悉性相關(guān)的早期的額區(qū)新舊效應(yīng)只在復(fù)合詞條件下出現(xiàn), 而與回想相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng)在各種詞對(duì)間沒有差異, 表明復(fù)合詞這種容易形成一體化表征的刺激材料還可以基于熟悉性進(jìn)行聯(lián)結(jié)再認(rèn)。

除了復(fù)合詞外, 語義相關(guān)詞對(duì)(semantically related word pairs)也是易形成一體化表征的語言材料。語義相關(guān)詞對(duì)通常分為兩種, 即范疇詞對(duì)(categorical word pairs, 如, 演員—歌手)和主題詞對(duì)(thematic word pairs, 如, 歌手—舞臺(tái))。由于詞對(duì)之間具有語義關(guān)聯(lián), 因而利于個(gè)體在編碼過程中將其整合到同一類別或同一語義背景下。Greve,van Rossum和Donaldson (2007)發(fā)現(xiàn), 范疇相關(guān)詞對(duì)能夠形成一體化表征, 進(jìn)而增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)再認(rèn)中的作用。在該研究中, 研究者比較了范疇詞對(duì)和不相關(guān)詞對(duì)的聯(lián)結(jié)再認(rèn)。在學(xué)習(xí)階段,范疇詞對(duì)出現(xiàn)之前先呈現(xiàn)一個(gè)與之語義一致的范疇名稱(如, 動(dòng)物：兔子—老鼠); 在不相關(guān)詞對(duì)出現(xiàn)之前先呈現(xiàn)一個(gè)與之語義不一致的范疇名稱(如, 植物：皮球—收音機(jī))。ERP結(jié)果顯示, 范疇詞對(duì)誘發(fā)了更大的額區(qū)新舊效應(yīng), 而兩種詞對(duì)誘發(fā)的頂區(qū)新舊效應(yīng)卻沒有顯著差異。這表明, 范疇詞對(duì)容易得到一體化編碼, 進(jìn)而還可以基于熟悉性進(jìn)行聯(lián)結(jié)再認(rèn)。

在配對(duì)聯(lián)結(jié)再認(rèn)研究中, 除了使用詞匯材料外, 還有研究者使用面孔材料考察了一體化效應(yīng)(J?ger et al., 2006)。與Yonelinas等(1999)的研究的不同之處在于, J?ger等人操縱的是面孔間的關(guān)系, 而不是面孔內(nèi)部特征的關(guān)系。研究者同樣在學(xué)習(xí)階段設(shè)置了兩種條件：一體化條件下, 面孔對(duì)由同一個(gè)人的兩張相似程度不同的合成面孔(morphed faces)組成, 因此更容易得到一體化加工, 形成單個(gè)概念表征; 非一體化條件下, 面孔對(duì)由兩個(gè)不同身份的人的面孔組成。結(jié)果顯示一體化條件比非一體化條件誘發(fā)了更大的早期額區(qū)新舊效應(yīng), 而后期頂區(qū)的新舊效應(yīng)則在非一體化條件下更大。隨后該研究組(J?ger & Mecklinger,2009)通過ROC比較熟悉性和回想在再認(rèn)階段的貢獻(xiàn)大小, 也發(fā)現(xiàn)熟悉性的貢獻(xiàn)在一體化條件下要比非一體化條件下更大, 而回想則在非一體化條件下的貢獻(xiàn)更大。

上述研究表明, 由于某些實(shí)驗(yàn)材料本身具有獨(dú)特的語義或知覺特性(如, 復(fù)合詞, 合成面孔等), 導(dǎo)致其在編碼階段易于得到一體化加工, 形成整體表征, 因而能夠增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶中的貢獻(xiàn)。

3.2 利用編碼策略操縱一體化水平

如果刺激材料本身不具備這種容易形成一體化表征的特征, 比如, 由不相關(guān)的詞對(duì)所構(gòu)成的新異聯(lián)結(jié)(novel association), 則可以通過操縱編碼策略來實(shí)現(xiàn)一體化。當(dāng)前, 研究者主要采用概念定義法和交互表象法兩種方法提升項(xiàng)目—項(xiàng)目或項(xiàng)目—背景聯(lián)結(jié)的一體化編碼水平。

在最近的一項(xiàng)研究中, Bader等(2010)通過設(shè)置不同的編碼策略來操縱一體化程度, 并通過ERP技術(shù)考察了熟悉性和回想在聯(lián)結(jié)再認(rèn)中的貢獻(xiàn)大小。在實(shí)驗(yàn)過程中, 要求被試學(xué)習(xí)語義不相關(guān)的詞對(duì)(如, “cloud-lawn”/云彩—草地), 一種條件下, 被試通過一個(gè)定義性的句子把不相關(guān)詞對(duì)編碼為一個(gè)新的概念, 形成一體化表征(如, “A yard used for sky-gazing”/“一塊凝望天空的場(chǎng)所”),此為一體化的定義編碼條件(unitized definition condition); 另一種條件下, 詞對(duì)與一個(gè)能夠?qū)蓚€(gè)詞分離成單個(gè)詞匯的句子框架一起呈現(xiàn), 被試通過把兩個(gè)不相關(guān)詞依次填到句子的橫線空白處,組成一個(gè)完整的句子(如, “The cloud be seen from the lawn”/“云彩能夠從草地上看到”), 此為非一體化的句子編碼條件(non-unitized sentence condition)。結(jié)果顯示, 定義編碼條件下, 詞對(duì)誘發(fā)了早期的與熟悉性相關(guān)的新舊效應(yīng), 但是沒有出現(xiàn)后期的與回想相關(guān)的新舊效應(yīng); 而句子編碼條件下, 詞對(duì)誘發(fā)了穩(wěn)定的后期頂區(qū)新舊效應(yīng),但是沒有早期的新舊效應(yīng)。該研究提示, 即使是新異聯(lián)結(jié)信息, 也可以通過一體化的編碼策略增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)再認(rèn)中的作用。由于該研究采用的實(shí)驗(yàn)材料是語義不相關(guān)詞對(duì), 其優(yōu)勢(shì)在于可以控制詞之間存在的前實(shí)驗(yàn)關(guān)系(pre-experimental relationship), 突出了編碼策略的作用。

使用相同的實(shí)驗(yàn)范式, Quamme等(2007)的腦損傷研究發(fā)現(xiàn), 熟悉性相對(duì)保留的個(gè)體可以充分利用熟悉性增強(qiáng)這一有利條件, 提升聯(lián)結(jié)再認(rèn)的成績(jī)。研究者測(cè)試了五名遺忘癥患者, 其中兩位患者的內(nèi)側(cè)顳葉被切除, 損傷了海馬, 嗅周皮層(perirhinal cortex)以及內(nèi)嗅皮層(entorhinal cortex),另外三位患者則由于心臟停博, 導(dǎo)致大腦缺氧而損傷了海馬。ROC結(jié)果顯示, 由海馬損傷導(dǎo)致回想損傷而熟悉性保留的遺忘癥患者在定義編碼條件下的成績(jī)更好, 而在句子編碼條件下, 成績(jī)僅僅在機(jī)會(huì)水平(chance level)之上; 顳葉切除的患者由于嗅周皮層也受損, 所以沒有表現(xiàn)出這種一體化的促進(jìn)效應(yīng)。此外, 正常的控制組被試也沒有表現(xiàn)出任何的一體化促進(jìn)效應(yīng), 研究者認(rèn)為該效應(yīng)是否出現(xiàn)取決于正常被試在聯(lián)結(jié)再認(rèn)判斷時(shí),對(duì)熟悉性的依賴程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了這一設(shè)想,因?yàn)楫?dāng)要求快速的基于熟悉性進(jìn)行聯(lián)結(jié)再認(rèn)判斷時(shí), 正常被試也表現(xiàn)出了一體化編碼的促進(jìn)效應(yīng)。上述結(jié)果與Bader等(2010)的研究結(jié)果相互補(bǔ)充, 證實(shí)了定義編碼在一體化加工中的作用。

除了概念定義法之外, 交互表象法(interactive imagery)也是能夠使刺激材料形成一體化表征的重要方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以靈活運(yùn)用到多種類型的項(xiàng)目—項(xiàng)目或項(xiàng)目—背景的聯(lián)結(jié)記憶研究中。研究發(fā)現(xiàn), 這種一體化的編碼策略既能夠增強(qiáng)熟悉性在來源記憶中的貢獻(xiàn), 也能夠增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)中的作用。Diana等(2008)通過交互表象法和項(xiàng)目表象法(item imagery)兩種編碼方法來操縱一體化程度, 考察一體化編碼對(duì)來源記憶(如, 單詞—背景顏色)的影響。以大象—紅色為例, 在“一體化”學(xué)習(xí)條件下, 被試需要將項(xiàng)目和來源信息以整合的方式進(jìn)行編碼, 把背景顏色編碼成詞語所指代的事物的一個(gè)內(nèi)在特征(交互表象法, 如, 一頭紅色的大象); 在“非一體化”學(xué)習(xí)條件下, 被試將來源信息編碼為項(xiàng)目的外部背景信息, 即把背景顏色編碼為詞所指代的事物的無關(guān)的特征(項(xiàng)目表象法, 如, 想象一只大象站在一個(gè)紅色信號(hào)燈的旁邊), 使得被試將項(xiàng)目和來源作為分離的信息進(jìn)行加工。ROC結(jié)果顯示, 使用交互表象法的一體化編碼條件下, 熟悉性在來源記憶中的貢獻(xiàn)更大。另外, 當(dāng)要求健康的被試進(jìn)行快速反應(yīng)時(shí), 其來源記憶成績(jī)?cè)谝惑w化編碼條件下要比非一體化條件更好, 原因在于快速反應(yīng)會(huì)促使被試更多的基于熟悉性做出判斷。該研究組在隨后的ERP研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 與熟悉性相關(guān)的額區(qū)新舊效應(yīng)只在一體化條件下的來源記憶中出現(xiàn), 而與回想相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng)在兩種條件下均出現(xiàn)(Diana et al., 2011)。上述研究結(jié)果表明, 當(dāng)來源信息被編碼為項(xiàng)目的基本特征, 形成一體化的表征的時(shí)候, 熟悉性也能夠支持來源記憶。

以特殊群體為對(duì)象, 研究者進(jìn)一步證明交互表象法能夠增強(qiáng)熟悉性在來源記憶提取中的貢獻(xiàn)。Diana等(2010)使用相同的實(shí)驗(yàn)范式, 以腦損傷患者為被試, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用交互表象法這一一體化編碼策略時(shí), 回想受損的遺忘癥患者的來源記憶成績(jī)得到了顯著提升。與海馬損傷的遺忘癥患者相似, 老化(aging)會(huì)極大程度的影響回想, 而熟悉性卻相對(duì)不受影響(Angel et al., 2013)。Bastin等(2013)發(fā)現(xiàn), 當(dāng)使用項(xiàng)目表象法學(xué)習(xí)項(xiàng)目和來源信息時(shí), 老年人的來源記憶成績(jī)顯著低于年輕人, 這一結(jié)果與以往研究相似, 表明回想受損導(dǎo)致其來源記憶成績(jī)下降; 但是, 當(dāng)使用交互表象法進(jìn)行編碼時(shí), 老年人的來源記憶成績(jī)可以達(dá)到和年輕人一樣的水平, 表明編碼階段一體化表征的形成, 增強(qiáng)了熟悉性在來源記憶提取中的貢獻(xiàn),而老年人相對(duì)完好的熟悉性完全可以利用這一條件, 提高其來源記憶成績(jī)。

交互表象法不僅可以應(yīng)用于來源記憶任務(wù),還可以應(yīng)用于詞對(duì)聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)中。Rhodes和Donaldson (2008)考察了復(fù)合詞和語義相關(guān)詞對(duì)的聯(lián)結(jié)再認(rèn)。結(jié)果顯示, 與項(xiàng)目表象法相比, 在交互表象編碼條件下, 語義相關(guān)詞對(duì)誘發(fā)了更大的與熟悉性相關(guān)的早期額區(qū)新舊效應(yīng), 而與回想相關(guān)的后期頂區(qū)新舊效應(yīng)則在兩種編碼條件下沒有差異。對(duì)于復(fù)合詞, 額區(qū)和頂區(qū)新舊效應(yīng)均不受編碼條件的影響。該研究表明, 對(duì)于語義相關(guān)詞而言, 交互表象法可以將其編碼為高水平的一體化表征, 增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)再認(rèn)中的作用。而復(fù)合詞由于其本身能夠形成較強(qiáng)的一體化表征, 所以編碼條件未能影響熟悉性在提取階段的作用。

綜上所述, 盡管聯(lián)結(jié)記憶主要依賴于回想,但是當(dāng)聯(lián)結(jié)信息形成一體化表征時(shí), 熟悉性也可以支持記憶提取。這種一體化編碼不僅適用于像復(fù)合詞這種前實(shí)驗(yàn)聯(lián)結(jié)信息, 而且通過采用定義、交互表象等策略也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他多種材料的一體化編碼, 表明實(shí)驗(yàn)材料本身的固有特征(stimuli properties)和編碼時(shí)的任務(wù)要求(task demands)均能夠影響熟悉性在聯(lián)結(jié)再認(rèn)記憶中的貢獻(xiàn)。

值得注意的是, 在上述所介紹的聯(lián)結(jié)記憶的ERP研究中, 在一體化編碼條件下, 部分研究既發(fā)現(xiàn)了與熟悉性相關(guān)的額區(qū)新舊效應(yīng), 也發(fā)現(xiàn)了與回想相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng)(如, Diana et al., 2011;Rhodes & Donaldson, 2007, 2008), 證實(shí)兩種提取過程同時(shí)存在。此外, 也有研究在一體化加工條件下只發(fā)現(xiàn)了與熟悉性相關(guān)的額區(qū)新舊效應(yīng)(如,Bader et al., 2010; J?ger et al., 2006; Kriukova et al.,2013)。這兩種不同模式的結(jié)果, 可能與學(xué)習(xí)過程中一體化編碼程度的高低有關(guān)。如果編碼過程中存在一體化加工, 聯(lián)結(jié)提取中也會(huì)有熟悉性的貢獻(xiàn); 當(dāng)一體化程度足夠高的時(shí)候, 如將兩個(gè)詞整合成一個(gè)全新的概念(如, Bader et al., 2010), 熟悉性就能夠獨(dú)自完成聯(lián)結(jié)記憶的提取, 此時(shí)回想就不再是必需的加工過程。不過這一觀點(diǎn)還有待于將來的研究去證實(shí)。

4 一體化加工的神經(jīng)基礎(chǔ)

內(nèi)側(cè)顳葉結(jié)構(gòu)中的多個(gè)區(qū)域 (MTL, 包括海馬, 內(nèi)嗅皮層, 嗅周皮層和旁海馬皮層)參與熟悉性和回想(Montaldi & Mayes, 2010)。有多種模型論證內(nèi)側(cè)顳葉內(nèi)不同結(jié)構(gòu)的功能意義。例如,Norman和O'Reilly (2003)提出的計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(computational neural-network model)將內(nèi)側(cè)顳葉分為兩大部分, 即海馬和內(nèi)側(cè)顳葉皮層(包括內(nèi)嗅皮層, 嗅周皮層和旁海馬皮層), 其中海馬負(fù)責(zé)回想學(xué)習(xí)過的事件的細(xì)節(jié)信息; 內(nèi)側(cè)顳葉皮層作為新皮層和海馬之間的過渡地帶, 主要負(fù)責(zé)支持熟悉性信號(hào)的提取, 但該模型沒有區(qū)分嗅周皮層和旁海馬皮層在情景記憶中的不同作用。Mayes等(2007)認(rèn)為海馬主要負(fù)責(zé)回想, 而嗅周皮層對(duì)于熟悉性起關(guān)鍵作用, 但沒有給旁海馬皮層賦予作用。從編碼的角度講, Fernandez和Tendolkar(2006)將嗅周皮層看作是陳述性記憶的“守門人”,能夠在編碼階段將加工資源指向不熟悉的刺激材料。Davachi (2006)提出嗅周皮層負(fù)責(zé)編碼物體的視覺和概念特征, 而旁海馬皮層則支持空間背景信息的編碼, 來自嗅周皮層和旁海馬皮層的信息被投射至海馬, 以形成關(guān)系表征。

由Eichenbaum, Yonelinas和Ranganath (2007)提出, 隨后由Diana等(2007)進(jìn)一步完善的項(xiàng)目—背景綁定(Binding of Item and Context, BIC)模型認(rèn)為MTL各個(gè)子區(qū)域的功能, 不僅受到編碼和提取的信息類型的影響, 而且還依賴于任務(wù)需求。BIC 模型提出, 嗅周皮層主要負(fù)責(zé)基于熟悉性的項(xiàng)目提取, 而旁海馬皮層和海馬分別通過提取背景信息以及項(xiàng)目—項(xiàng)目/背景聯(lián)結(jié)信息來調(diào)節(jié)回想。此外, BIC模型的一個(gè)關(guān)鍵假設(shè)是, 如果聯(lián)結(jié)信息被編碼為一體化表征, 那么嗅周皮層可以支持基于熟悉性的聯(lián)結(jié)記憶提取。

目前已經(jīng)有大量的腦成像研究證實(shí), 嗅周皮層和海馬在情景記憶中的不同功能(Eichenbaum,Sauvage, Fortin, Komorowski, & Lipton, 2012; Lech& Suchan, 2013; Staresina, Fell, Dunn, Axmacher,& Henson, 2013)。更重要的是, 已有神經(jīng)成像研究證明嗅周皮層能夠參與一體化加工。Diana等(2010)將交互表象法應(yīng)用于來源記憶范式中, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)顏色作為項(xiàng)目特征進(jìn)行加工時(shí)(一體化編碼條件), 顏色信息的提取與嗅周皮層的激活有關(guān);當(dāng)作為背景特征進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)(非一體化編碼條件),顏色信息的提取與海馬的活動(dòng)相關(guān)。此外, Ford,Verfaellie和Giovanello (2010)發(fā)現(xiàn), 不同類型詞對(duì)的正確再認(rèn)與內(nèi)側(cè)顳葉內(nèi)不同區(qū)域的激活相關(guān)。正確再認(rèn)復(fù)合詞(易形成一體化表征)與左側(cè)嗅周皮層的活動(dòng)相關(guān), 而對(duì)不相關(guān)詞對(duì)(易形成非一體化表征)的聯(lián)結(jié)再認(rèn)則與左側(cè)海馬相關(guān)。上述研究證明嗅周皮層可以支持基于熟悉性的一體化表征的提取過程, 而海馬則支持基于回想的聯(lián)結(jié)記憶提取過程。

除了提取階段, fMRI研究發(fā)現(xiàn)嗅周皮層還可以負(fù)責(zé)聯(lián)結(jié)記憶任務(wù)的一體化編碼加工(Haskins,Yonelinas, Quamme, & Ranganath, 2008; Park, Leal,Spann, & Abellanoza, 2013)。例如, Haskins等(2008)發(fā)現(xiàn), 在編碼階段, 基于定義法的一體化加工增強(qiáng)了嗅周皮層的活動(dòng), 這一活動(dòng)能夠預(yù)測(cè)隨后的基于熟悉性的聯(lián)結(jié)再認(rèn)。同樣, Park等(2013)發(fā)現(xiàn)采用交互表象法對(duì)項(xiàng)目和來源背景進(jìn)行編碼更強(qiáng)的激活了左側(cè)嗅周皮層。

上述研究表明, 在腦功能水平上, 海馬在編碼和提取一般的聯(lián)結(jié)信息(如, 項(xiàng)目—項(xiàng)目或項(xiàng)目—背景)過程中起重要作用, 但是當(dāng)個(gè)體將刺激材料進(jìn)行一體化加工, 然后基于熟悉性提取這種一體化表征時(shí), 嗅周皮層起到關(guān)鍵作用。

5 討論與展望

5.1 一體化加工的意義

一體化假說拓展了當(dāng)前的情景記憶的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究。如前所述, 關(guān)于情景記憶所涉及的認(rèn)知過程, 雙加工理論認(rèn)為, 熟悉性和回想均可以支持項(xiàng)目記憶, 但只有回想支持聯(lián)結(jié)記憶。關(guān)于情景記憶的神經(jīng)機(jī)制, 研究者普遍從雙加工理論的角度去解釋內(nèi)側(cè)顳葉在情景記憶中的作用(Diana et al., 2007; Eichenbaum et al., 2007;Ranganath & Ritchey, 2012)。項(xiàng)目記憶的提取過程主要由嗅周皮層(與熟悉性相關(guān))來負(fù)責(zé), 聯(lián)結(jié)記憶的提取過程則依賴于海馬區(qū)域(與回想相關(guān))。然而, 一體化加工為熟悉性參與聯(lián)結(jié)記憶的提取過程提供了可能, 甚至當(dāng)一體化程度較高時(shí), 熟悉性能夠獨(dú)立支持聯(lián)結(jié)記憶, 回想不再是必需的過程。與此同時(shí), 在一體化編碼條件下, 主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目記憶的嗅周皮層, 也能夠參與聯(lián)結(jié)記憶中的編碼以及提取過程。熟悉性以及嗅周皮層也能夠支持聯(lián)結(jié)提取, 是對(duì)情景記憶的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究的重要補(bǔ)充(Ranganath, 2010)。

一體化加工具有較為廣闊的應(yīng)用前景。前人研究已經(jīng)證明, 海馬損傷的遺忘癥患者的聯(lián)結(jié)記憶成績(jī)?cè)谝惑w化編碼條件下會(huì)得到顯著提高。原因在于, 雖然其回想嚴(yán)重受損, 但熟悉性卻有所保留, 他們能夠利用一體化加工所導(dǎo)致的增強(qiáng)的熟悉性來進(jìn)行聯(lián)結(jié)再認(rèn)或來源提取(Diana et al.,2010; Giovanello et al., 2006; Quamme et al.,2007)。與遺忘癥患者相似, 正常的老年人也表現(xiàn)為回想受損, 熟悉性相對(duì)保留(Yonelinas, 2002)。正常老化伴隨著情景記憶的下降已經(jīng)形成共識(shí)。元分析研究發(fā)現(xiàn), 老年人的情景記憶下降主要表現(xiàn)為聯(lián)結(jié)記憶成績(jī)要比項(xiàng)目記憶成績(jī)更差, 其回想受損是一個(gè)重要原因(Old & Naveh-Benjamin,2008)。因而, 采用一體化編碼策略增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶提取階段的作用, 進(jìn)而提升老年人的聯(lián)結(jié)記憶成績(jī), 可能是改善老年人情景記憶能力的一種有效途徑。如前所述, 已有研究證實(shí), 一體化的編碼策略能夠提升老年人的聯(lián)結(jié)記憶成績(jī)(Bastin et al., 2013)。由于老年人的認(rèn)知能力和大腦功能均保持了一定的可塑性, 認(rèn)知訓(xùn)練不僅可以提升老年人的認(rèn)知能力, 而且可以優(yōu)化其腦功能(Erickson et al., 2011; Li et al., 2014), 因而把一體化的編碼策略應(yīng)用到對(duì)老年人的認(rèn)知干預(yù)中,將會(huì)是一體化加工從基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為應(yīng)用研究的有益嘗試。

5.2 研究展望

在以往的聯(lián)結(jié)再認(rèn)ERP研究中(如, Bader et al., 2010; Kriukova et al., 2013; Rhodes & Donaldson,2007, 2008), 研究者往往通過比較正確判斷的舊詞對(duì)和新詞對(duì)所誘發(fā)的ERP波形差異, 來考察與熟悉性相關(guān)的額區(qū)新舊效應(yīng)是否存在。然而, 聯(lián)結(jié)再認(rèn)實(shí)際上考察的是個(gè)體區(qū)分舊詞對(duì)和重組詞對(duì)的能力, 而不是區(qū)分舊詞對(duì)和新詞對(duì)的能力(Hockley, 1992; Speer & Curran, 2007)。舊詞對(duì)和新詞對(duì)的區(qū)別不僅體現(xiàn)在關(guān)系信息的新舊上, 還體現(xiàn)在項(xiàng)目的新舊上。因而, 當(dāng)前的多數(shù)ERP研究所發(fā)現(xiàn)的, 在一體化條件下, 舊詞對(duì)比新詞對(duì)所誘發(fā)的增強(qiáng)的額區(qū)新舊效應(yīng), 反映的可能不僅僅是聯(lián)結(jié)再認(rèn), 項(xiàng)目再認(rèn)也可能混淆其中。未來的研究有必要通過比較舊詞對(duì)和重組詞對(duì)來考察這一問題, 以獲得更有力的證據(jù)。

內(nèi)側(cè)顳葉損傷患者對(duì)于研究?jī)?nèi)側(cè)顳葉的各個(gè)區(qū)域在情景記憶中的功能意義具有極為重要的價(jià)值。尤其是選擇性的海馬損傷(selective hippocampal damage)患者, 由于其回想受損, 但熟悉性保留,再加上其表現(xiàn)出一體化條件下的聯(lián)結(jié)記憶成績(jī)顯著優(yōu)于非一體化條件的行為表現(xiàn), 為一體化編碼增強(qiáng)熟悉性在聯(lián)結(jié)提取中的貢獻(xiàn)提供了重要證據(jù)。但是, 本文中提到的部分腦損傷研究(Diana et al., 2010; Quamme et al., 2007)存在的共同問題是,被試樣本量小。并且, 患者的腦損傷范圍并沒有通過磁共振掃描來確認(rèn), 而是通過以往類似患者的大腦結(jié)構(gòu)損傷情況, 來推測(cè)其海馬受損。未來的腦損傷研究應(yīng)該擴(kuò)大被試的樣本量, 并且精確的評(píng)估患者的腦損傷區(qū)域。

ROC是考察記憶提取過程中熟悉性和回想的貢獻(xiàn)大小的重要方法(Diana et al., 2011), 但該方法極大程度的依賴于擬合數(shù)據(jù)時(shí)所采用的理論模型(Yonelinas, 2002)。當(dāng)前的ROC研究主要基于雙加工信號(hào)檢測(cè)模型(dual-process signal detection,DPSD, Yonelinas, 1994; Yonelinas et al., 1999)來計(jì)算熟悉性和回想的貢獻(xiàn)大小。該模型假設(shè)回想是一種閾限過程, 熟悉性是一種連續(xù)性的信號(hào)檢測(cè)過程。然而, 已有研究表明回想也有可能是一種連續(xù)性的加工過程(Mickes, Johnson, & Wixted,2010; Mickes, Wais, & Wixted, 2009)。因而, 當(dāng)前的研究結(jié)果難以排除另外一種可能, 即ROC曲線的變化可能反映的是回想的變化, 而不是熟悉性貢獻(xiàn)的增強(qiáng)。因而研究者有必要對(duì)回想的基本特征獲得統(tǒng)一的認(rèn)識(shí), 才有利于指導(dǎo)其他模型的建立和應(yīng)用。

目前研究主要通過比較一體化條件和非一體化條件來實(shí)現(xiàn)對(duì)“一體化”操縱 (如, 復(fù)合詞 vs.不相關(guān)詞; 概念定義產(chǎn)生新復(fù)合詞vs. 句子框架產(chǎn)生新關(guān)系詞; 直立面孔 vs. 上下倒置面孔; 交互表象 vs. 獨(dú)立表象等), 進(jìn)而通過比較不同條件下熟悉性的貢獻(xiàn)大小來推斷編碼階段形成了一體化表征。這存在循環(huán)論證的風(fēng)險(xiǎn)。盡管有些研究在實(shí)驗(yàn)前由不參加正式實(shí)驗(yàn)的被試對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的一體化程度進(jìn)行了評(píng)定, 這在一定程度上有助于解決這個(gè)問題, 但是評(píng)定還是難以免除主觀性的影響。因此亟待對(duì)編碼過程是否形成一體化表征進(jìn)行直接客觀的考察。

關(guān)于熟悉性和回想的神經(jīng)基礎(chǔ)問題, 目前已有的相關(guān)研究大都采用功能分離(functional segregation)的研究策略, 即關(guān)注某些腦區(qū)在一體化加工過程中激活強(qiáng)度。近期隨著神經(jīng)計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展, 研究者開始逐漸意識(shí)到認(rèn)知功能的實(shí)現(xiàn)可能需要一個(gè)分布式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(distributed neural network)的參與, 并且更多的從功能整合(functional integration)的角度考察問題(Burianova,McIntosh, & Grady, 2010; Rugg & Vilberg, 2013)。到目前為止, 還沒有研究從功能網(wǎng)絡(luò)角度考察一體化編碼和提取所涉及的腦神經(jīng)機(jī)制。Daselaar,Fleck, Dobbins, Madden和Cabeza (2006)的fMRI研究發(fā)現(xiàn)了與熟悉性相關(guān)的“嗅周皮層—額葉”腦網(wǎng)絡(luò)以及與回想有關(guān)的“海馬—壓后皮層/頂顳葉”網(wǎng)絡(luò)。一體化編碼和隨后的基于熟悉性的聯(lián)結(jié)記憶提取是否更強(qiáng)的激活嗅周皮層—額區(qū)網(wǎng)絡(luò)？未來的研究有必要考察這一問題。

6 結(jié)語

當(dāng)前的研究主要利用實(shí)驗(yàn)材料固有特征, 或使用一體化的編碼策略來促使一體化表征的形成,然后考察熟悉性在聯(lián)結(jié)記憶中的貢獻(xiàn), 從而證實(shí)了一體化假說。需要指出的是, 一體化假說并不是對(duì)聯(lián)結(jié)記憶依賴于回想這一觀點(diǎn)的否認(rèn), 而是對(duì)這一觀點(diǎn)的重要補(bǔ)充。因而, 考察一體化編碼對(duì)聯(lián)結(jié)記憶提取階段的加工過程的影響, 對(duì)于完善情景記憶的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制, 拓展情景記憶的研究思路具有重要作用。未來的研究應(yīng)注意克服方法學(xué)缺陷, 進(jìn)一步探索一體化表征是否形成的客觀標(biāo)準(zhǔn), 以及一體化加工涉及的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò), 并重視一體化假說的應(yīng)用價(jià)值。

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