尚金星 徐瓏 張忠

在中國(guó)，每年大約60萬(wàn)人發(fā)生顱腦創(chuàng)傷。由于顱腦的解剖和創(chuàng)傷的機(jī)制和特點(diǎn)，額葉損傷成為臨床上最為常見(jiàn)的腦葉損傷部位。各種類型的記憶功能障礙也成為臨床上額葉損傷患者最常見(jiàn)的外傷后遺癥。關(guān)于額葉損傷導(dǎo)致記憶功能障礙的發(fā)生機(jī)制和認(rèn)知范式研究已成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

自從德國(guó)心理學(xué)家艾賓浩斯(Hermann Ebbinghaus，1850-1909)在1885年發(fā)表他的實(shí)驗(yàn)報(bào)告-艾賓浩斯遺忘曲線后，記憶就成為心理學(xué)中實(shí)驗(yàn)研究最多的領(lǐng)域之一。此后，記憶理論和研究方法即不斷發(fā)展，工作記憶最早是由英國(guó)心理學(xué)家Baddeley和Hitch于1974年提出的一個(gè)記憶模型，指一種對(duì)信息進(jìn)行暫時(shí)性加工和存儲(chǔ)的能量有限的記憶系統(tǒng)。Baddeley[1]認(rèn)為工作記憶包括一個(gè)中央執(zhí)行器和三個(gè)子系統(tǒng)：語(yǔ)音環(huán)路、情景緩沖系統(tǒng)、視空間處理器。視空間記憶作為工作記憶的重要組成部分，用以存儲(chǔ)視覺(jué)客體和空間信息，負(fù)責(zé)產(chǎn)生、處理和保持視覺(jué)映像。而視空間工作記憶作為工作記憶研究的一個(gè)重要組成部分，一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)和熱門(mén)之一。近年來(lái)功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)、PET 等影像技術(shù)的應(yīng)用研究，對(duì)視空間工作記憶研究給予了極大關(guān)注。

視空間工作記憶可能存在特定的神經(jīng)機(jī)制，并且工作記憶對(duì)于視覺(jué)客體和空間的加工存在不同的神經(jīng)通路。視覺(jué)客體的工作記憶加工可能由枕-顳-前額葉皮質(zhì)神經(jīng)通路負(fù)責(zé)加工，而視覺(jué)空間的工作記憶主要由枕-頂-前額葉皮質(zhì)神經(jīng)通路負(fù)責(zé)加工。眾多的研究都表面，前額葉是視空間工作記憶加工的重要腦區(qū)，但不同亞區(qū)的具體作用，目前還存在爭(zhēng)論。對(duì)于前額葉的不同亞區(qū)在視-空間工作記憶加工方面可能還存在分離。有學(xué)者認(rèn)為前額葉腹側(cè)（ventral prefrontal cortex，VPFC）和前額葉背外側(cè)（dorsolateral prefrontal cortex，DLPFC）在視覺(jué)客體和視覺(jué)空間的工作記憶加工存在雙分離，VPFC負(fù)責(zé)視覺(jué)客體的工作記憶加工，而DLPFC主要負(fù)責(zé)空間信息的工作記憶加工[2]。不過(guò)也有部分研究認(rèn)為，VPFC負(fù)責(zé)客體和空間的信息保持，而DLPFC可能更多地參與對(duì)信息的監(jiān)控和操縱[3]。

近年來(lái)，fMRI憑借無(wú)創(chuàng)的對(duì)神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行較準(zhǔn)確的定位，具有較好的時(shí)間和空間分辨率以及較好的可重復(fù)性等諸多優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于包括記憶在內(nèi)的認(rèn)知心理學(xué)的各個(gè)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。近年來(lái)基于功能神經(jīng)影像對(duì)工作記憶神經(jīng)機(jī)制的研究不斷涌現(xiàn)。例如，Jonides等[4]以正常志愿者為研究對(duì)象，利用功能神經(jīng)影像對(duì)工作記憶進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)視空間工作記憶主要激活了大腦右半球一些腦區(qū)，包括右頂后皮層（BA40）、右枕前皮層（BA19）、右前運(yùn)動(dòng)區(qū)（BA6）以及右腦前額葉腹側(cè)（BA47）。Smith 和 Jonides[5]推測(cè)右腦前運(yùn)動(dòng)區(qū)（BA6）和頂后上部（BA7）負(fù)責(zé)空間信息復(fù)述，而頂后下部（BA40）和枕前區(qū)（BA19）可能負(fù)責(zé)空間信息的貯存，這與Jonides的觀點(diǎn)一致。而Rowe等[6]卻強(qiáng)調(diào)前額背外側(cè)區(qū)在空間工作記憶信息維持中的重要作用，并將其研究成果發(fā)表在Science上。Baddeley[7]在2003年根據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn)，描繪了工作記憶模型各成分的粗略皮層定位：中央執(zhí)行位于BA9/46區(qū)；語(yǔ)音復(fù)述位于Broca區(qū)（BA6/44區(qū)）等；內(nèi)部抄寫(xiě)進(jìn)行空間復(fù)述加工，位于右半球BA40/6/47區(qū)等；語(yǔ)音存貯位于BA40區(qū)；視覺(jué)緩存位于BA19區(qū)等。Baldo和Dronkers[8]對(duì)腦損傷患者研究也發(fā)現(xiàn)，額葉損傷患者的語(yǔ)音復(fù)述出現(xiàn)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)學(xué)者楊炯炯和翁旭初[9]研究發(fā)現(xiàn)，前額葉還是工作記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)，尤其是背外側(cè)前額葉。張?jiān)鰪?qiáng)等[10]利用fMRI對(duì)數(shù)字工作記憶進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，左側(cè)額葉在數(shù)字工作記憶中起主導(dǎo)作用。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)工作記憶的研究主要集中在：（1）工作記憶理論模型的研究。近年來(lái)，研究者在原有的多種理論模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了總結(jié)和一定的發(fā)展，但同樣應(yīng)該重視的是該領(lǐng)域各個(gè)理論之間的差異和統(tǒng)一。（2）工作記憶的腦機(jī)制研究。工作記憶與前額葉的相關(guān)已被大多數(shù)學(xué)者認(rèn)可，但是其具體機(jī)制和神經(jīng)環(huán)路研究仍是當(dāng)今記憶心理學(xué)的研究熱點(diǎn)。（3）對(duì)工作記憶的研究方法、研究對(duì)象及應(yīng)用領(lǐng)域等方面還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，探討人類工作記憶的腦機(jī)制是目前認(rèn)知科學(xué)研究的一個(gè)倍受關(guān)注的熱點(diǎn)。與前額葉損傷相關(guān)的視空間工作記憶神經(jīng)機(jī)制問(wèn)題，由于其認(rèn)知過(guò)程和神經(jīng)機(jī)制的復(fù)雜性和特殊性，至今未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。工作記憶過(guò)程操作的認(rèn)知單元（基本變量）是什么，是視覺(jué)客體、空間信息還是二者兼有之？筆者認(rèn)為這是目前視空間工作記憶神經(jīng)機(jī)制研究最本質(zhì)、核心的科學(xué)問(wèn)題。大量研究表明前額葉是視空間工作記憶加工的重要腦區(qū)，不同的實(shí)驗(yàn)證據(jù)分別支持該區(qū)域和視覺(jué)客體或空間信息的工作記憶加工過(guò)程相關(guān)。

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[9] 楊炯炯,翁旭初.前額葉在記憶中的作用-腦功能成像研究進(jìn)展[J].心理學(xué)動(dòng)態(tài),1999,(2):13.

[10] 張?jiān)鰪?qiáng),舒斯云,劉頌豪,等.數(shù)字工作記憶的腦功能磁共振定位研究[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,30(16):1575-1577.