林靜遠(yuǎn) 林無忌 孟迎芳

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尼古丁對內(nèi)隱記憶與外顯記憶的影響*

林靜遠(yuǎn)1,2林無忌1孟迎芳1

(1福建師范大學(xué)心理學(xué)院, 福州 350117) (2華僑大學(xué)旅游學(xué)院, 福建 泉州 362021)

膽堿是一種與記憶密切相關(guān)的物質(zhì), 以往研究主要探討不同膽堿類藥物對外顯記憶的影響, 內(nèi)隱記憶受膽堿影響與外顯記憶是否相同仍存在爭議。實(shí)驗(yàn)1采用詞匯判斷與詞匯再認(rèn)任務(wù), 比較內(nèi)隱記憶與外顯記憶在擬膽堿藥物尼古丁的影響下, 記憶成績是否發(fā)生變化。結(jié)果表明, 攝入尼古丁后, 內(nèi)隱與外顯記憶成績都有一定程度的下降, 但內(nèi)隱記憶受影響的程度更大。為進(jìn)一步探討尼古丁對兩種記憶的影響, 實(shí)驗(yàn)2分別在編碼前與提取前攝入尼古丁, 觀察其對兩種記憶不同階段的影響, 并使用ERP技術(shù)觀察其中受影響的成分。結(jié)果表明, 編碼前攝入尼古丁使內(nèi)隱記憶與外顯記憶的概念加工都受到影響, 而對知覺加工沒有影響。提取前攝入尼古丁則對兩種記憶的概念加工與知覺加工都產(chǎn)生影響, 但是對內(nèi)隱記憶的影響更大。上述結(jié)果表明, 擬膽堿物質(zhì)尼古丁對記憶影響的情況與實(shí)驗(yàn)任務(wù)較為一致, 而與記憶種類關(guān)系較小。對兩種記憶的影響不同可能主要源于兩種記憶采用不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)導(dǎo)致, 兩者的生理機(jī)制有一定程度的重疊。

內(nèi)隱記憶; 外顯記憶; 尼古丁; 加工水平

1 問題提出

記憶是個體對其經(jīng)驗(yàn)的識記、保持以及再認(rèn)或回憶。過去經(jīng)驗(yàn)對當(dāng)前記憶的影響可以是有意識的, 也可以是無意識的。有意識的記憶稱為外顯記憶, 相對的, 無意識的記憶則稱為內(nèi)隱記憶。研究者對于這兩種記憶之間的關(guān)系進(jìn)行了大量的研究, 許多研究發(fā)現(xiàn), 兩種記憶在不同變量的影響下產(chǎn)生不一致的變化, 如加工水平(Alipour, Aerab-Sheybani, & Akhondy, 2012; 唐小庭, 2013)、干擾(孟迎芳, 于海莉, 2012; 林無忌, 孟迎芳, 林靜遠(yuǎn), 2017)、年齡 (Verneau, van der Kamp, Savelsbergh, & de Looze, 2014; Narme, Peretz, Strub, & Ergis, 2016)等。在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究上, 也觀察到兩者的分離(Cabeza & Moscovitch, 2013; Korsnes & Magnussen, 2014)。雖然有大量研究證明內(nèi)隱記憶與外顯記憶在行為結(jié)果與神經(jīng)機(jī)制上表現(xiàn)出分離, 但也有研究者認(rèn)為, 這種分離現(xiàn)象是由于兩者使用不同任務(wù)導(dǎo)致, 兩種記憶實(shí)際從屬于同一個記憶系統(tǒng)(Roediger & McDermott, 1993)。可見, 內(nèi)隱記憶與外顯記憶的分離現(xiàn)象是由于兩種記憶任務(wù)不同, 還是兩種記憶的生理機(jī)制不同仍然存在爭議。

在使用不同變量研究各因素對記憶影響的實(shí)驗(yàn)中, 藥物也是一個常見的變量, 其中膽堿相關(guān)藥物又常在記憶研究中被使用。有研究發(fā)現(xiàn), 膽堿類藥物可以增強(qiáng)對記憶相關(guān)腦區(qū)的興奮性輸入, 并促進(jìn)記憶編碼(Buccafusco, Letchworth, Bencherif, & Lippiello, 2005; Levin, McClernon, & Rezvani, 2006; Kukolja, Thiel, & Fink, 2009)。關(guān)于膽堿如何對記憶產(chǎn)生影響, 主要有兩種理論：特異性學(xué)說與非特異性學(xué)說。特異性學(xué)說認(rèn)為, 記憶突觸即膽堿突觸, 膽堿神經(jīng)通路本身參與記憶痕跡的形成。因此, 興奮或抑制膽堿突觸的藥物可以直接作用于記憶痕跡形成過程, 從而易化或抑制信息的存儲。而非特異性學(xué)說則認(rèn)為, 膽堿系統(tǒng)主要通過影響與覺醒相關(guān)的神經(jīng), 而間接地影響記憶。引起人體內(nèi)膽堿水平變化的藥物分為擬膽堿藥和抗膽堿藥, 擬膽堿藥能使人體內(nèi)膽堿水平上升, 而抗膽堿藥則具有與擬膽堿藥相反的作用。研究發(fā)現(xiàn), 膽堿相關(guān)藥物的攝入能對記憶產(chǎn)生影響, 主要表現(xiàn)為攝入適量的擬膽堿藥物后記憶成績上升, 而攝入抗膽堿藥物后記憶成績下降(Bentley, Driver, & Dolan, 2009; Dumas et al., 2010; Rosier et al., 1999)。例如, 在Bentley等人(2009)的研究中, 被試在使用擬膽堿藥物毒扁豆堿或安慰劑后進(jìn)行圖片再認(rèn)任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在使用擬膽堿藥物后, 記憶成績顯著高于安慰劑組。而在Dumas等人(2010)的研究中, 被試在使用抗膽堿藥物莨菪堿或安慰劑后進(jìn)行詞匯再認(rèn)任務(wù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對于安慰劑組, 被試在使用抗膽堿藥物后降低了記憶成績。

雖然有大量關(guān)于膽堿對記憶影響的研究, 但是這些研究主要探討膽堿與外顯記憶之間的聯(lián)系, 對內(nèi)隱記憶是否產(chǎn)生影響并不明確。有研究發(fā)現(xiàn), 膽堿藥物僅能對外顯記憶產(chǎn)生影響, 而不影響內(nèi)隱記憶(Danion et al., 1990; Knopman, 1991; Schifano & Curran, 1994)。Danion等人(1990)使用莨菪堿、三甲丙咪嗪和安定研究抗膽堿藥物對內(nèi)隱記憶與外顯記憶的影響, 實(shí)驗(yàn)使用詞干補(bǔ)筆與自由回憶任務(wù)測量內(nèi)隱記憶與外顯記憶。被試分別使用3種藥物或安慰劑后進(jìn)行記憶任務(wù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在自由回憶任務(wù)中, 使用3種藥物的被試外顯記憶成績都低于安慰劑組。而在詞干補(bǔ)筆任務(wù)中, 4組之間的內(nèi)隱記憶成績沒有差異。Schifano和Curran (1994)使用氯羥去甲安定與莨菪堿對內(nèi)隱與外顯記憶進(jìn)行研究, 結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)藥物損害了外顯記憶, 但是對內(nèi)隱記憶沒有影響。但是, 也有研究認(rèn)為膽堿藥物不僅能對外顯記憶產(chǎn)生作用, 同時也能對內(nèi)隱記憶產(chǎn)生作用。在Bentley, Vuilleumier, Thiel, Driver和Dolan (2003)的研究中發(fā)現(xiàn), 在面孔重復(fù)呈現(xiàn)時, 擬膽堿藥物毒扁豆堿增強(qiáng)了次級枕葉皮層等區(qū)域的激活衰減現(xiàn)象, 而激活衰減現(xiàn)象是內(nèi)隱記憶在腦成像結(jié)果上的表現(xiàn)。

膽堿藥物可以影響外顯記憶已經(jīng)較為明確, 但是為何在對內(nèi)隱記憶上的影響卻有不同？我們推測不同結(jié)果的原因主要來源于幾個方面。首先是實(shí)驗(yàn)任務(wù), 在Danion等人(1990)與Schifano和Curran (1994)的研究中, 都使用詞干補(bǔ)筆任務(wù)對內(nèi)隱記憶進(jìn)行測量。而在Bentley等人(2003)的研究中, 則通過比較重復(fù)刺激的激活衰減來代表內(nèi)隱記憶。雖然兩種任務(wù)都可以代表內(nèi)隱記憶, 但同一變量對不同內(nèi)隱記憶任務(wù)可能產(chǎn)生不同的影響。例如在提取干擾對內(nèi)隱記憶的影響中, Lozito和Mulligan (2010)與Prull, Lawless, Marshall和Sherman (2016)使用詞干補(bǔ)筆任務(wù)研究干擾對內(nèi)隱記憶的影響時, 發(fā)現(xiàn)內(nèi)隱記憶不受提取階段干擾的影響, 而林無忌等人(2017)使用詞匯判斷任務(wù)則發(fā)現(xiàn)相反的結(jié)果。林無忌等人認(rèn)為, 實(shí)驗(yàn)任務(wù)不同可能是造成不同結(jié)果的原因之一, 由于不同任務(wù)所要求的加工過程不同, 因此干擾影響了詞匯判斷的特定加工過程導(dǎo)致其成績受到影響。其次, 雖然在Danion等人(1990)的研究中, 3組藥物組的內(nèi)隱記憶成績與安慰劑組之間沒有差異, 但是Danion在文中提到, 在莨菪堿組中發(fā)現(xiàn)內(nèi)隱記憶的成績與外顯記憶成績具有顯著的相關(guān), 而在安慰劑組中則沒有這種相關(guān)。Danion認(rèn)為兩種記憶成績在藥物處理下呈現(xiàn)出顯著相關(guān), 可能說明兩種記憶在膽堿藥物的影響下有一定的關(guān)聯(lián), 因此并不能說膽堿對內(nèi)隱記憶完全沒有影響。最后, 實(shí)驗(yàn)中樣本量較少, 上述實(shí)驗(yàn)中的被試量為10~15人, 較少的樣本量可能造成統(tǒng)計(jì)結(jié)果不能反應(yīng)真實(shí)情況。綜上所述, 我們推測膽堿可能對內(nèi)隱記憶產(chǎn)生一定影響。

在擬膽堿藥物尼古丁對外顯記憶影響的研究還發(fā)現(xiàn), 尼古丁對記憶不同加工水平存在不同影響(Warburton, Skinner, & Martin, 2001; FitzGerald et al., 2008)。Warbuton認(rèn)為尼古丁之所以對不同加工水平的影響不同, 是由于在對記憶項(xiàng)目進(jìn)行語義加工時需要進(jìn)行一定程度的聯(lián)想。而尼古丁的攝入, 影響了語義加工的聯(lián)想過程, 進(jìn)而使記憶成績發(fā)生變化。FitzGerald的研究進(jìn)一步證實(shí)這種推論, 研究中發(fā)現(xiàn)由于語義和非語義加工所調(diào)用的腦區(qū)不同, 膽堿僅影響了語義加工所調(diào)用的腦區(qū), 而沒有影響非語義加工的腦區(qū)。這些研究都證明尼古丁對外顯記憶不同加工水平的影響不同, 那么尼古丁對不同加工水平產(chǎn)生不同影響的現(xiàn)象是否會發(fā)生在內(nèi)隱記憶中呢？

以往研究認(rèn)為, 內(nèi)隱記憶任務(wù)較不容易受到編碼階段加工水平的影響(Brooks, Gardiner, Kaminska, & Beavis, 2001; Rugg et al., 1998; Alipour et al., 2012)。例如, 在Brooks等人(2001)的研究中, 要求被試對名人姓名進(jìn)行深淺加工, 然后進(jìn)行內(nèi)隱記憶與外顯記憶測驗(yàn)。結(jié)果表明, 只有外顯記憶測驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)出顯著的加工水平效應(yīng), 而在內(nèi)隱記憶中則沒有發(fā)現(xiàn)。在認(rèn)知神經(jīng)方面的研究也發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果, 在Rugg等人(1998)的研究中發(fā)現(xiàn), 加工水平對于外顯記憶中的P600新舊效應(yīng)影響較大, 但是對內(nèi)隱記憶的N400新舊效應(yīng)的影響則較小。內(nèi)隱記憶不易受加工水平影響的現(xiàn)象與遷移適當(dāng)加工理論較為符合, 根據(jù)該理論, 外顯記憶依賴于概念加工, 而深加工是對記憶項(xiàng)目進(jìn)行意義的判斷, 更多地涉及概念層面的加工, 因此經(jīng)過深加工后的項(xiàng)目能得到更好的外顯記憶成績。內(nèi)隱記憶則依賴于知覺加工, 無論深淺加工, 記憶項(xiàng)目的知覺表征都被編碼處理。但是內(nèi)隱記憶與深加工水平中的概念加工無關(guān), 經(jīng)過概念加工的記憶項(xiàng)目并不能使內(nèi)隱記憶成績發(fā)生變化, 因此深淺加工之間的內(nèi)隱記憶成績沒有差異。根據(jù)上述理論, 內(nèi)隱記憶依賴于知覺加工, 不涉及概念加工, 而尼古丁對記憶產(chǎn)生的影響主要發(fā)生在語義加工所調(diào)用的腦區(qū)。如果該理論正確, 則可以推論尼古丁對內(nèi)隱記憶的深淺加工的影響應(yīng)該一致, 因此我們在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置不同加工水平這一變量, 以進(jìn)一步探索內(nèi)隱記憶與外顯記憶的關(guān)系。

此外, 膽堿對外顯記憶不同階段的影響并不相同(Rogers & Kesner, 2003; Gais & Born, 2004)。從信息加工的角度, 記憶可以分為編碼、存儲、提取三個階段。在Rogers和Kesner (2003)與Gais和Born (2004)的研究中都發(fā)現(xiàn), 擬膽堿藥物能促進(jìn)記憶的編碼, 但是會損害提取。腦成像研究也發(fā)現(xiàn), 擬膽堿藥物使編碼階段的激活程度增強(qiáng), 而使提取階段的激活程度降低(Kukolja et al., 2009)。Kukolja認(rèn)為這主要是由于編碼與提取對膽堿水平的需要不同導(dǎo)致, 編碼階段較高的膽堿濃度能使編碼過程更好地進(jìn)行, 而提取則相反。膽堿對外顯記憶的不同階段能產(chǎn)生不同的影響, 那么膽堿對內(nèi)隱記憶的不同階段是否也能產(chǎn)生不同的影響呢？孟迎芳和郭春彥(2007, 2009)的研究中發(fā)現(xiàn), 內(nèi)隱記憶與外顯記憶在編碼與提取階段都存在非對稱性, 例如, 編碼階段的干擾影響外顯記憶但是對內(nèi)隱記憶沒有影響, 而提取階段的干擾影響內(nèi)隱記憶但對外顯記憶沒有影響。那么這種非對稱性也可能存在于膽堿對兩種記憶的影響中, 因此在探討膽堿對兩種記憶的影響時, 有必要從記憶加工的不同階段進(jìn)行考察。

尼古丁與毒扁豆堿等藥物同屬于膽堿類藥物中的擬膽堿藥物, 它與其他擬膽堿藥物一樣能使人體內(nèi)膽堿水平上升(抗膽堿藥物作用相反)。因此在本研究中, 我們使用擬膽堿藥物尼古丁, 檢驗(yàn)兩種記憶在藥物影響下是否產(chǎn)生不同的變化。另外, 有研究者認(rèn)為, 詞干補(bǔ)筆、范例產(chǎn)生等產(chǎn)生式內(nèi)隱記憶任務(wù)更容易混入外顯記憶成分(MacLeod, 2008; Sheldon & Moscovitch, 2010), 因此本研究使用詞匯判斷任務(wù)測量內(nèi)隱記憶, 并使用詞匯再認(rèn)任務(wù)測量外顯記憶。在實(shí)驗(yàn)2中, 分別在編碼階段與提取階段攝入尼古丁, 觀察尼古丁對兩種記憶在不同階段的影響是否不同。通過ERP技術(shù)可以觀察到與認(rèn)知加工有關(guān)的神經(jīng)層面的變化, 也由于ERP數(shù)據(jù)較為敏感, 可以發(fā)現(xiàn)行為結(jié)果不易觀察到的細(xì)微變化。因此我們在實(shí)驗(yàn)2同時使用ERP技術(shù), 研究記憶過程中受膽堿影響情況的神經(jīng)機(jī)制。

在關(guān)于記憶的ERP研究中, N400新舊效應(yīng)與P600新舊效應(yīng)常被用作代表內(nèi)隱記憶與外顯記憶的腦電成分。N400新舊效應(yīng)是在刺激呈現(xiàn)后300~500 ms時間段, 舊刺激引起的平均波幅減去新刺激引起的平均波幅所得到的差異波。當(dāng)內(nèi)隱記憶受到影響后, 表現(xiàn)出啟動量下降并伴隨N400新舊效應(yīng)消失, 即新舊刺激之間的波幅差異減小。而P600新舊效應(yīng)為在刺激呈現(xiàn)后500~800ms時間段, 舊刺激引起的平均波幅減去新刺激引起的平均波幅得到的差異波。當(dāng)外顯記憶受到影響后, 將表現(xiàn)出記憶成績下降并伴隨P600新舊效應(yīng)消失(唐小庭, 2013; 孟迎芳, 郭春彥, 2009)。因此在本研究中, 將重點(diǎn)分析這兩個ERP成分是否受到膽堿影響。

2 實(shí)驗(yàn)1：尼古丁對內(nèi)隱記憶與外顯記憶的影響

實(shí)驗(yàn)1采用詞匯判斷與詞匯再認(rèn)任務(wù), 比較內(nèi)隱記憶與外顯記憶在有無尼古丁的條件下, 記憶成績是否有所不同。每位被試都參與尼古丁條件與安慰劑條件, 兩種條件分別在兩天進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性與有效性, 我們在兩次實(shí)驗(yàn)前都加入與正式實(shí)驗(yàn)流程相同的基線實(shí)驗(yàn)作為前測, 通過觀察前后測與實(shí)驗(yàn)條件之間的交互作用, 來分析實(shí)驗(yàn)條件對記憶成績造成的影響。如果尼古丁能對內(nèi)隱記憶與外顯記憶產(chǎn)生影響, 那么尼古丁組的前后測之間的變化趨勢可能與安慰劑組的前后測變化趨勢不同。

2.1 方法

2.1.1 被試

共32名被試(男性27人, 女性5人), 平均年齡27.1歲。右利手, 視力或矯正視力正常, 身體健康。均自愿參與實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后付與被試一定報(bào)酬。2名被試因操作錯誤而被剔除, 最終30名被試數(shù)據(jù)進(jìn)入分析。

2.1.2 材料

低頻雙字詞720個, 選自北京語言學(xué)院語言教學(xué)研究所編著的《現(xiàn)代漢語頻率詞典》(1986), 詞頻為2.3~12.2/百萬, 平均詞頻為3.654/百萬。將雙字詞隨機(jī)分為24組, 每組30個詞。

將24組詞隨機(jī)分到4個測試組中：安慰劑前測、安慰劑后測、尼古丁前測、尼古丁后測, 每個測試組都包含內(nèi)隱記憶任務(wù)與外顯記憶任務(wù), 兩個記憶任務(wù)都各自包含深淺加工, 每個測試組中6組詞, 1組為內(nèi)隱記憶學(xué)習(xí)階段的深加工詞, 以白色字體顏色呈現(xiàn); 1組為內(nèi)隱記憶學(xué)習(xí)階段的淺加工詞, 一半紅色字體呈現(xiàn), 一半藍(lán)色呈現(xiàn); 1組作為外顯記憶學(xué)習(xí)階段的深加工詞; 1組作為外顯記憶學(xué)習(xí)階段的淺加工詞; 1組為內(nèi)隱記憶在測驗(yàn)階段的新詞; 1組為外顯記憶在測驗(yàn)階段的新詞。在學(xué)習(xí)階段, 內(nèi)隱記憶與外顯記憶深加工詞混合呈現(xiàn), 淺加工詞混合呈現(xiàn)。在測驗(yàn)階段, 外顯記憶深、淺加工與新詞混合呈現(xiàn), 內(nèi)隱記憶深、淺加工與新詞混合呈現(xiàn), 測驗(yàn)階段字體顏色全部為白色。通過將另外選取的低頻雙字詞前后兩個字拆開, 隨機(jī)組合形成假詞, 去除音或義上可能存在的組合, 得到120個假詞, 分成4組, 分別在4個實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)隱測驗(yàn)階段與深加工、淺加工、新詞混合呈現(xiàn)。所有雙字詞均為60號黑體。

2.1.3 尼古丁設(shè)備

SMOK?電子煙, 電壓設(shè)定為4 V, halo?煙油, 尼古丁組使用含尼古丁12 mg/ml的煙油, 安慰劑使用含尼古丁0 mg/ml的煙油, 兩者在味道與外形上一致。

2.1.4 煙堿依賴量表

本研究使用Fagerstrom尼古丁依賴測試問卷(Fagerstrom Test of Nicotine Dependence Questionnaire, FTND)篩選被試, 問卷共有六個條目。最高分為10分, 最低為0分, 分?jǐn)?shù)越高表示被試尼古丁依賴程度越高。依賴程度根據(jù)得分劃分五個水平：很低(0~2分), 低(3~4分), 中等(5分), 高(6~7分), 很高(8~10分)。黃晶晶等人對量表在中國地區(qū)進(jìn)行過考究(黃晶晶, 2008), 量表的Cronbach’s α系數(shù)達(dá)到0.704, 各項(xiàng)目之間相關(guān)系數(shù)平均0.36, 各項(xiàng)目與總分之間相關(guān)系數(shù)為0.461~0.819。在效度方面, 量表?xiàng)l目的KMO值達(dá)到0.803, 各條目的因子載荷值較高, 量表只提取一個公因子, 可以解釋總方差的43.721%, 有較好的結(jié)構(gòu)效度。本研究的被試選取尼古丁依賴程度為低或很低, 即問卷得分0~4分, 平均分1.8。

2.1.5 實(shí)驗(yàn)程序

采用Presentation 0.71軟件編制實(shí)驗(yàn)程序。被試在隔音室內(nèi)完成個別施測, 顯示器背景為黑色, 距離被試80 cm。被試在實(shí)驗(yàn)前2小時內(nèi)不能使用含有尼古丁的物品。

實(shí)驗(yàn)分兩天進(jìn)行, 一天進(jìn)行尼古丁條件, 一天進(jìn)行安慰劑條件, 每位被試都參與兩次實(shí)驗(yàn), 兩種條件的順序在被試間平衡, 被試不知道有一次是安慰劑, 每次實(shí)驗(yàn)包括以下11個階段：

(1)基線安慰劑攝入：使用含尼古丁0 mg/ml的煙油0.1 ml。

(2)學(xué)習(xí)階段(前測)：分組呈現(xiàn)深加工和淺加工各60個雙字詞。要求被試對深加工詞進(jìn)行主觀愉快度判斷, 愉快按F鍵, 不愉快按J鍵; 對淺加工詞進(jìn)行顏色判斷, 紅色按F鍵, 藍(lán)色按J鍵。每個詞呈現(xiàn)時間為500 ms, 刺激間隔(ISI)為1400~ 1800 ms。

(3)休息階段：休息10分鐘。

(4)內(nèi)隱測驗(yàn)階段(前測)：30個深加工詞、30個淺加工詞、30個新詞與30個假詞混合隨機(jī)呈現(xiàn), 要求被試進(jìn)行真/假詞判斷, 真詞按F鍵, 假詞按J鍵。當(dāng)被試按鍵后詞匯消失, 刺激間間隔(ISI)為1400~ 1800 ms。

(5)外顯測驗(yàn)階段(前測)：30個深加工詞、30個淺加工詞與30個新詞混合隨機(jī)呈現(xiàn), 要求被試進(jìn)行新/舊詞判斷, 新詞按F鍵, 舊詞按J鍵。當(dāng)被試按鍵后詞匯消失, 刺激間間隔(ISI)為1400~ 1800 ms。

(6)尼古丁攝入：在尼古丁條件下, 使用含尼古丁12 mg/ml的煙油0.1 ml; 在安慰劑條件下, 使用含尼古丁0 mg/ml的煙油0.1 ml。

(7)休息階段：休息10分鐘。

(8)學(xué)習(xí)階段(后測)：流程同前測的學(xué)習(xí)階段。

(9)休息階段：休息10分鐘。

(10)內(nèi)隱測驗(yàn)階段(后測)：流程同前測的內(nèi)隱測驗(yàn)階段。

(11)外顯測驗(yàn)階段(后測)：流程同前測的外顯測驗(yàn)階段。

實(shí)驗(yàn)流程見圖1。

2.1.6 數(shù)據(jù)分析

外顯記憶以正確率與反應(yīng)時為指標(biāo), 正確率為舊詞的擊中率減去新詞的虛報(bào)率, 反應(yīng)時為判斷正確舊詞的平均反應(yīng)時。內(nèi)隱記憶以啟動量為指標(biāo), 啟動量為判斷正確新詞的反應(yīng)時減去判斷正確舊詞的反應(yīng)時。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行。

2.1.7 實(shí)驗(yàn)倫理

該實(shí)驗(yàn)得到福建師范大學(xué)倫理委員會同意。

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 外顯記憶結(jié)果分析

外顯記憶任務(wù)中各種條件下的反應(yīng)時和正確率見表1。

首先我們對正確率進(jìn)行加工水平(深vs淺) ×實(shí)驗(yàn)條件(尼古丁vs安慰劑)×前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)加工水平主效應(yīng)顯著,(1,29) = 46.14,< 0.001, ηp2 = 0.614;實(shí)驗(yàn)條件與前后測交互效應(yīng)顯著,(1,29) = 24.78,< 0.001, ηp2 = 0.461。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 在安慰劑條件下前后測之間差異不顯著,(1,29) = 0.03,= 0.861; 而在尼古丁條件下后測比前測成績更低,(1,29) = 32.91,< 0.001。三者間交互效應(yīng)顯著,(1,29) = 28.58,< 0.001, ηp2 = 0.496。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析表明, 在深加工的后測中, 尼古丁條件下的正確率顯著低于安慰劑條件,(1,29) = 22.62,< 0.001, ηp2 = 0.438; 而在前測中兩者沒有差異,(1,29) = 0.38,= 0.542, 說明尼古丁導(dǎo)致深加工條件下, 外顯記憶成績下降。而在淺加工的后測中, 尼古丁條件與安慰劑條件差異不顯著,(1,29) = 2.71,= 0.110; 同樣在前測中兩者差異也不顯著,(1,29) = 0.24,= 0.630, 說明尼古丁對淺加工的影響不大。

隨后我們對反應(yīng)時進(jìn)行加工水平(深vs淺) ×實(shí)驗(yàn)條件(尼古丁vs安慰劑)×前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析。結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)加工水平主效應(yīng)顯著,(1,29) = 6.236,< 0.05, ηp2 = 0.177; 加工水平與前后測交互效應(yīng)顯著,(1,29) = 4.795,< 0.05, ηp2 = 0.142。而并沒有發(fā)現(xiàn)三者交互作用,(1,29) = 0.114,= 0.738; 也沒有發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)的交互效應(yīng), 說明尼古丁條件與安慰劑條件之間并沒有差異, 表明尼古丁對外顯記憶的反應(yīng)時影響不大。

2.2.2 內(nèi)隱記憶結(jié)果分析

內(nèi)隱記憶任務(wù)中各種條件下的啟動量見表2。

我們首先對內(nèi)隱記憶的啟動量進(jìn)行加工水平(深vs淺) ×實(shí)驗(yàn)條件(尼古丁vs安慰劑)×前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析。結(jié)果表明, 實(shí)驗(yàn)條件與前后測交互效應(yīng)顯著,(1,29) = 37.47,< 0.001, ηp2 = 0.564;在尼古丁條件下, 后測成績比前測更低,(1,29) = 19.15,< 0.001;而在安慰劑條件下, 后測成績比前測高,(1,29) = 5.81,< 0.05。三者間交互效應(yīng)顯著,(1,29) = 6.59,< 0.05, ηp2 = 0.185。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析表明, 在深加工的尼古丁條件下, 后測的啟動量顯著小于前測,(1,29) = 20.33,< 0.001; 而在安慰劑條件中后測的啟動量顯著大于前測,(1,29) = 4.31,< 0.05, 說明尼古丁導(dǎo)致深加工條件下, 內(nèi)隱記憶成績下降。在淺加工的尼古丁條件下, 后測的啟動量小于前測,(1,29) = 17.19,< 0.001, ηp2 = 0.391; 而在安慰劑條件下兩者差異不顯著,(1,29) = 0.70,= 0.409, 說明尼古丁也影響了淺加工條件下的內(nèi)隱記憶成績, 但是影響程度沒有深加工大。

表1 外顯記憶任務(wù)的正確率和反應(yīng)時

注：括號內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)差(下同)

表2 內(nèi)隱記憶任務(wù)的啟動量

綜上所述, 相對于安慰劑條件, 在尼古丁攝入后, 無論是內(nèi)隱記憶還是外顯記憶, 記憶成績都有所下降。

3 實(shí)驗(yàn)2：尼古丁對記憶不同階段的影響

實(shí)驗(yàn)1發(fā)現(xiàn)攝入尼古丁后, 內(nèi)隱記憶與外顯記憶成績都有一定程度地下降。前人研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不同階段攝入尼古丁對外顯記憶的影響不同, 那么對內(nèi)隱記憶的影響是否也有所不同？編碼與提取的非對稱性在內(nèi)隱記憶與外顯記憶之間是否一致？為探究這些問題, 實(shí)驗(yàn)2分別在編碼與提取階段使用尼古丁, 比較在不同階段攝入尼古丁對兩種記憶影響是否有所不同。在實(shí)驗(yàn)2中使用ERP技術(shù), 以進(jìn)一步了解其中的神經(jīng)機(jī)制與受影響的認(rèn)知過程。我們推測尼古丁對內(nèi)隱記憶的不同階段可能生不同的結(jié)果, 并且在ERP結(jié)果上, N400新舊效應(yīng)與P600新舊效應(yīng)也發(fā)生變化。

3.1 方法

3.1.1 被試

共24名被試(男性18人, 女性6人), 平均年齡21.3歲。右利手, 視力或矯正視力正常, 身體健康。均自愿參與實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后付與被試一定報(bào)酬。5名被試因疊加數(shù)不夠而被剔除, 最終19名被試的ERP數(shù)據(jù)進(jìn)入分析。

3.1.2 材料

低頻雙字詞1440個, 分為24組, 每組60個, 其余與實(shí)驗(yàn)1相同。

3.1.3 尼古丁設(shè)備

同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.4 煙堿依賴量表

同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.5 實(shí)驗(yàn)程序

采用Presentation 0.71軟件編制實(shí)驗(yàn)程序。被試在隔音室內(nèi)完成個別施測, 顯示器背景為黑色, 距離被試80 cm。被試在實(shí)驗(yàn)前2小時內(nèi)不能使用香煙或其他含有尼古丁的物品。

實(shí)驗(yàn)分兩天進(jìn)行, 一次為編碼前使用尼古丁, 一次為提取前使用尼古丁, 每位被試都參與兩次實(shí)驗(yàn), 兩種條件在被試間平衡, 正式實(shí)驗(yàn)前同樣加入使用過安慰劑的前測, 每次實(shí)驗(yàn)包括以下11個階段：

(1)~(5)步驟同實(shí)驗(yàn)1。

(6)尼古丁攝入：在編碼條件下, 使用血壓計(jì)測量血壓與心率, 之后使用含尼古丁12 mg/ml的煙油0.1 ml, 過3分鐘后再測量血壓與心率; 在提取條件下, 被試休息10分鐘。

(7)學(xué)習(xí)階段：同實(shí)驗(yàn)1。

(8)尼古丁攝入：在編碼條件下, 被試休息10分鐘; 在提取條件下, 被試使用含尼古丁12 mg/ml的煙油0.1 ml, 之后休息, 共10分鐘。

(9)內(nèi)隱測驗(yàn)階段(實(shí)驗(yàn)處理)：同實(shí)驗(yàn)1。

(10)外顯測驗(yàn)階段(實(shí)驗(yàn)處理)：同實(shí)驗(yàn)1。

實(shí)驗(yàn)流程見圖2。

3.1.6 行為數(shù)據(jù)分析

同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.7 ERP的記錄與分析

采用Neuroscan-64導(dǎo)腦電采集分析系統(tǒng)和Ag/AgCl電極帽, 連續(xù)記錄使用過程中的EEG。電極位置采用10-20擴(kuò)展電極系統(tǒng), 單極導(dǎo)聯(lián), 以頭頂作為參考電極采集數(shù)據(jù), 接地點(diǎn)在Fpz和Fz連線的中點(diǎn), 左眼眶上、下側(cè)2個電極記錄垂直眼電, 兩眼外側(cè)的2個電極記錄水平眼電。濾波帶通為0.05~100 Hz, A/D采樣率為1000 Hz。腦電采集過程中所有電極與頭皮接觸電阻均小于5 k?。對腦電記錄進(jìn)行脫機(jī)迭加平均處理, 分析窗口為?200~ 1200 ms, 用?200~0 ms作為基線進(jìn)行矯正。伴有眨眼、眼動、肌電等偽跡的數(shù)據(jù)均被排除, 排除標(biāo)準(zhǔn)為±75 μV。數(shù)據(jù)離線處理時轉(zhuǎn)化為雙側(cè)乳突作參考。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程

對于記憶相關(guān)的ERP成分, 我們主要分析額區(qū)與頂區(qū)新舊效應(yīng), 新舊效應(yīng)是指將舊詞引發(fā)的平均波幅減去新詞的平均波幅所得的差異波。額區(qū)新舊效應(yīng)是在額區(qū)的300~500 ms時間段(N400)的差異波, 選取F1、Fz、F2三個電極的平均值作為額區(qū)的ERP成分; 頂區(qū)新舊效應(yīng)是在頂區(qū)的500~ 800 ms時間段(P600)的差異波, 選取P1、Pz、P2三個電極的平均值作為頂區(qū)的ERP成分(唐小庭, 2013; 孟迎芳, 郭春彥, 2009)。對每個成分分別進(jìn)行2(詞類型：深、淺)×2(攝入階段：編碼、提取)×2(前后測：前測、后測)的重復(fù)測量方差分析。

頭皮后部與前部的N100成分受注意顯著影響, 因此將F1、Fz、F2電極的平均值作為額區(qū)的N100成分進(jìn)行分析, 將O1、Oz、O2電極的平均值作為枕區(qū)的N100成分, 時間段選取50~150 ms, 枕區(qū)P250成分主要受早期語義加工影響(趙侖, 2010), 因此將O1、Oz、O2電極的平均值作為枕區(qū)的P250成分進(jìn)行分析, 時間段選取150~300 ms。對每個成分平均波幅分別進(jìn)行3(詞類型：深、淺、新詞)×2(攝入階段：編碼、提取)×2(前后測：前測、后測)的重復(fù)測量方差分析。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 生理指標(biāo)

在生理指標(biāo)上, 收縮壓在尼古丁攝入前后差異顯著,(23) = ?3.20,< 0.01, Cohen’= 0.289, 尼古丁攝入后使收縮壓上升。舒張壓在尼古丁攝入前后差異邊緣顯著,(23) = ?1.79,= 0.087, Cohen’= 0.435, 同樣表現(xiàn)為使用尼古丁后血壓上升。心率在尼古丁攝入前后差異不顯著,(23) = ?1.53,= 0.140。

3.2.2 行為結(jié)果

(1)外顯記憶結(jié)果分析

外顯記憶任務(wù)中各種條件下的反應(yīng)時和正確率見表3。

首先我們對正確率進(jìn)行加工水平(深vs淺)×攝入階段(編碼vs提取)×前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析。結(jié)果表明, 加工水平主效應(yīng)顯著,(1,23) = 49.26,< 0.001, ηp2 = 0.682;前后測主效應(yīng)顯著,(1,23) = 13.07,< 0.05, ηp2 = 0.362;后測的記憶成績低于前測。三者間交互效應(yīng)邊緣顯著,(1,23) = 3.54,= 0.073, ηp2 = 0.133。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析表明, 在深加工的編碼條件下, 后測的正確率顯著低于前測,(1,23) = 6.24,< 0.05, ηp2 = 0.213; 提取條件下前測與后測差異邊緣顯著,(1,23) = 3.49,= 0.075。在淺加工的編碼條件下, 前測和后測的差異不顯著,(1,23) = 0.12,= 0.733; 在提取條件下, 后測的成績顯著低于前測,(1,23) = 5.52,< 0.05。

隨后我們對反應(yīng)時進(jìn)行加工水平(深vs淺) × 攝入階段(編碼vs提取) × 前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析。結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)加工水平主效應(yīng)顯著,(1,23) = 6.20,< 0.05, ηp2 = 0.212; 前后測主效應(yīng)顯著,(1,23) = 6.88,< 0.05, ηp2 = 0.230。其他主效應(yīng)與交互效應(yīng)均不顯著。

(2)內(nèi)隱記憶結(jié)果分析

內(nèi)隱記憶任務(wù)中各種條件下的啟動量見表3。

我們對啟動量進(jìn)行加工水平(深vs淺)×攝入階段(編碼vs提取)×前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析。結(jié)果表明, 加工水平主效應(yīng)不顯著,(1,23) = 0.004,= 0.951;攝入階段與前后測交互效應(yīng)顯著,(1,23) = 7.74,< 0.05, ηp2 = 0.252。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析表明, 在編碼條件下前測與后測差異不顯著,(1,23) = 0.01,= 0.913;在提取條件下差異顯著,(1,23) = 16.86,< 0.001, 說明在提取階段下, 尼古丁使內(nèi)隱記憶成績顯著下降。三者交互效應(yīng)不顯著,(1,23) = 0.29,= 0.597。但是觀察描述性統(tǒng)計(jì)可以看出, 在編碼條件下, 深加工下前測與后測的趨勢與淺加工不同, 因此我們單獨(dú)對編碼條件下的內(nèi)隱記憶成績做加工水平(深vs淺) ×前后測(前測vs后測)的重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)加工水平與前后測交互效應(yīng)邊緣顯著,(1,23) = 3.14,= 0.089, ηp2 = 0.120, 說明在編碼前攝入尼古丁對深淺加工的影響不同。

表3 外顯記憶任務(wù)的正確率和反應(yīng)時

表4 內(nèi)隱記憶任務(wù)的啟動量

3.2.3 ERP結(jié)果

(1) 外顯記憶結(jié)果分析

首先我們對記憶相關(guān)的ERP成分的差異波進(jìn)行方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在300~500 ms (N400), 攝入階段與前后測之間交互效應(yīng)邊緣顯著,(1,18) = 4.26,= 0.054, ηp2 = 0.191。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析結(jié)果顯示, 在編碼條件下, 前測與后測的差異不顯著,(1,18) = 0.57,= 0.461; 而在提取條件下差異顯著,(1,18) = 4.40,< 0.05。表現(xiàn)為前測中舊詞引起的波幅比新詞更正(新舊效應(yīng)), 而后測中則沒有新舊效應(yīng), 說明提取前攝入尼古丁N400成分的新舊效應(yīng)消失。在500~800 ms (P600), 前后測與攝入階段交互效應(yīng)邊緣顯著,(1,18) = 3.423,= 0.081, ηp2 = 0.160。進(jìn)行簡單效應(yīng)分析后發(fā)現(xiàn), 在編碼條件下, 前測與后測差異不顯著,(1,18) = 0.06,= 0.809; 在提取條件下, 前測與后測差異顯著,(1,18) = 4.44,< 0.05。其他主效應(yīng)與交互效應(yīng)均不顯著。結(jié)果見圖3。

其次對注意等相關(guān)的ERP成分進(jìn)行分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在額區(qū)50~150 ms (N100), 觀察到三個變量之間交互作用顯著,(2,17) = 3.82,< 0.05, ηp2 = 0.175。簡單效應(yīng)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在編碼的深加工條件下, 前測與后測的差異顯著,(1,18) = 4.70,< 0.05; 在提取的深加工條件下差異不顯著,(1,18) = 0.94,= 0.346。在編碼的淺加工條件下差異顯著,(1,18) = 5.60,< 0.05, ηp2 = 0.237; 在提取的淺加工條件下差異不顯著,(1,19) = 2.35,= 0.143, 說明只有在編碼階段攝入尼古丁, 才影響額區(qū)的N100成分, 而提取前攝入則沒有影響。而在枕區(qū)的50~150 ms (N100), 前后測與攝入階段的交互作用差異顯著,(1,18) = 4.71,< 0.05, ηp2 = 0.207。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在編碼條件下前測與后測差異不顯著,(1,18) = 0.05,= 0.825; 在提取條件下兩者差異顯著,(1,18) = 6.29,< 0.05, ηp2 = 0.259, 說明在編碼前攝入尼古丁, 對枕區(qū)的N100成分沒有影響, 而在提取前攝入尼古丁則對枕區(qū)N100產(chǎn)生影響。在150~300 ms (P250), 前后測與攝入階段之間的交互效應(yīng)顯著,(1,18) = 8.02,< 0.05, ηp2 = 0.308。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 在編碼條件下, 前測與后測差異不顯著,(1,18) = 2.59,= 0.125; 在提取條件下, 前測與后測差異邊緣顯著,(1,18) = 4.34,= 0.052, 與枕區(qū)N100分成相似, 提取前攝入尼古丁影響P250成分, 而編碼前攝入則沒有影響。

圖3 外顯記憶的新舊詞差異波, A為編碼前攝入尼古丁條件, B為提取前攝入尼古丁條件

(2) 內(nèi)隱記憶結(jié)果分析

首先, 我們同樣對記憶相關(guān)的ERP成分的差異波進(jìn)行方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在300~500 ms (N400), 三個變量間交互作用顯著,(1,18) = 5.85,< 0.05, ηp2 = 0.245。進(jìn)一步簡單效應(yīng)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在編碼前攝入尼古丁的情況下, 深加工條件下的前測與后測之間差異顯著,(1,18) = 4.81,< 0.05, ηp2 = 0.211, 表現(xiàn)為前測中舊詞的波幅比新詞更正(新舊效應(yīng)), 而后測中則沒有新舊效應(yīng)。在淺加工條件下, 兩者差異不顯著,(1,18) < 0.001,= 0.996。在提取前攝入尼古丁的情況下, 深加工與淺加工條件下后測中的新舊效應(yīng)比前測更弱, 但是差異不顯著,(1,18) = 1.32,= 0.266;(1,18) = 2.35,= 0.143 (結(jié)果見圖4)。

其次再對注意等相關(guān)的ERP成分進(jìn)行方差分析, 在額區(qū)的50~150 ms (N100), 各主效應(yīng)及交互效應(yīng)均不顯著。在枕區(qū)的50~150 ms (N100), 僅有攝入階段主效應(yīng)邊緣顯著,(1,18) = 3.202,= 0.090, ηp2 = 0.151。其他主效應(yīng)及交互效應(yīng)均不顯著。在150~300 ms (P250), 前后測主效應(yīng)顯著,(1,18) = 7.35,< 0.05, ηp2 = 0.290。

圖4 內(nèi)隱記憶的新舊詞差異波, A為編碼前攝入尼古丁條件, B為提取前攝入尼古丁條件

4 總討論

本研究采用詞匯再認(rèn)與詞匯判斷測驗(yàn), 通過兩個實(shí)驗(yàn), 探討了內(nèi)隱與外顯記憶在尼古丁的影響下, 記憶成績是否發(fā)生變化以及發(fā)生怎樣的變化。實(shí)驗(yàn)1發(fā)現(xiàn), 相對于安慰劑組, 尼古丁的攝入顯著降低了隨后內(nèi)隱與外顯記憶成績; 實(shí)驗(yàn)2中外顯記憶上的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 尼古丁對深加工下記憶成績具有更顯著的影響。行為結(jié)果上, 無論在編碼前亦或是提取前攝入尼古丁都降低了深加工條件下的再認(rèn)成績; 而淺加工條件的記憶成績只在提取前攝入尼古丁的情況下受到影響。在ERP結(jié)果上, 提取前攝入尼古丁對N400與P600成分造成了與行為類似的削減作用。內(nèi)隱記憶上的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 尼古丁同樣對深加工下的內(nèi)隱記憶提取影響更為明顯, 行為結(jié)果上, 提取前攝入尼古丁對深、淺加工條件的詞匯判斷成績構(gòu)成類似的影響。在ERP結(jié)果上, 尼古丁對深加工條件的編碼造成了更明顯的影響, 使得隨后的內(nèi)隱記憶提取的N400成分產(chǎn)生了相應(yīng)的降低。

4.1 尼古丁對外顯記憶的影響

本研究中發(fā)現(xiàn), 編碼前攝入尼古丁使深加工條件下的記憶成績下降, 這一結(jié)果與多數(shù)研究不同。前人研究中, 雖然尼古丁同樣僅對深加工產(chǎn)生影響, 但是表現(xiàn)為記憶成績上升, 不同結(jié)果的原因可能是由于本研究中攝入膽堿濃度較高導(dǎo)致。Bentley, Driver和Dolan (2011)分析了多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn), 膽堿水平與記憶成績及相關(guān)的大腦激活水平呈倒U型曲線關(guān)系。膽堿濃度較低時, 隨著濃度升高, 額?頂區(qū)的激活程度上升。當(dāng)超過一定濃度后激活程度反而下降, 相似的情況還發(fā)生在視覺皮層與海馬。本研究中尼古丁濃度較高(12mg/ml), 因此產(chǎn)生記憶成績下降的結(jié)果。不同于編碼條件, 在提取前攝入尼古丁后, 不同加工水平的記憶成績都有一定程度的下降, 這一點(diǎn)與前人研究一致, 在提取階段膽堿濃度上升將不利于記憶提取(Rogers & Kesner, 2003; Gais & Born, 2004; Kukolja et al., 2009)。

分析尼古丁對不同加工水平的影響, 本研究的結(jié)果也與前人相似(Warburton et al., 2001; FitzGerald et al., 2008), 都表現(xiàn)為深加工條件下記憶成績受到影響而淺加工不受影響。如前言所述, FitzGerald等人(2008)已通過腦成像研究發(fā)現(xiàn), 尼古丁在編碼過程中影響了語義加工的腦區(qū), 而未影響其他非語義加工腦區(qū)。另一方面, 在提取前攝入尼古丁時, 尼古丁對不同加工水平的影響沒有差異。在編碼階段, 深淺加工采用不同的編碼任務(wù), 尼古丁對兩種加工水平的記憶成績產(chǎn)生不同影響。而在提取階段, 深淺加工條件采用相同的提取任務(wù), 尼古丁則對兩種條件都產(chǎn)生影響。可以看出, 尼古丁對記憶的影響與實(shí)驗(yàn)任務(wù)較為一致。我們推測, 由于兩種加工在提取時采用的是相同的任務(wù), 因此調(diào)用的是同一模塊, 尼古丁影響了提取所調(diào)用的模塊, 導(dǎo)致記憶成績發(fā)生變化。

觀察ERP結(jié)果進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 提取前攝入尼古丁使N400與P600成分都受到影響。最近研究發(fā)現(xiàn)N400反映了記憶中的概念啟動, 它是指對概念信息的重復(fù)加工產(chǎn)生的反應(yīng)易化, 而P600則與熟悉性有關(guān), 它是當(dāng)舊刺激再次呈現(xiàn)時對其產(chǎn)生的主觀熟悉感(Voss & Paller, 2006; Paller, Voss, & Boehm, 2007; 郭春彥, 高傳吉, 李兵兵, 2013)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果中N400成分受到影響, 說明尼古丁影響了外顯記憶中自動化的成分。尼古丁不僅影響自動化的概念啟動, 也影響了有意識提取的熟悉性(P600)。前人研究發(fā)現(xiàn), 相對于非吸煙者, 吸煙者的前額皮層、右前腦島等區(qū)域在執(zhí)行任務(wù)時激活程度更高, 并伴隨任務(wù)成績更差(Sutherland, Ross, Shakleya, Huestis, & Stein, 2011)。Sutherland認(rèn)為, 這是因?yàn)殚L期吸煙使吸煙者處理信息的效率降低, 需要額外的高級控制操作對任務(wù)進(jìn)行處理, 顯示出更強(qiáng)的大腦皮層激活。P600是與外顯記憶有關(guān)的成分, 同樣受到高級控制操作調(diào)控, P600成分的波幅受到影響并伴隨行為成績下降, 可能是由于尼古丁降低了被試處理信息時的效率, 導(dǎo)致執(zhí)行任務(wù)時調(diào)用了更多的認(rèn)知資源。

另外, 我們發(fā)現(xiàn)在提取前攝入尼古丁條件下, 除了與記憶相關(guān)的N400與P600成分受影響外, 與注意相關(guān)的N100成分和與早期語義加工相關(guān)的P250成分也都受到影響。根據(jù)非特異性學(xué)說, 膽堿可能通過影響其他心理機(jī)能間接地影響記憶。結(jié)果說明尼古丁可能不完全是直接對記憶產(chǎn)生影響, 也通過注意等其他心理機(jī)能對記憶產(chǎn)生間接的影響。

4.2 內(nèi)隱記憶

本研究中被試的內(nèi)隱記憶在尼古丁影響下, 表現(xiàn)出成績下降的現(xiàn)象, 說明尼古丁同樣能對內(nèi)隱記憶產(chǎn)生影響。本研究的結(jié)果與Danion等人(1990)和Schifano和Curran (1994)的結(jié)果不一致, 不一致的原因可能由于本研究與前人研究采用的實(shí)驗(yàn)范式不同。前文提到同一變量可能對內(nèi)隱記憶的兩種任務(wù)產(chǎn)生不同影響, 本研究中采用的詞匯判斷任務(wù), 與Bentley等人(2003)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)更為相似。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 在編碼前攝入尼古丁對于不同加工水平的內(nèi)隱記憶成績的影響不同, 深加工條件下的內(nèi)隱記憶成績降低, 淺加工則不受影響, 這一結(jié)果與多數(shù)關(guān)于內(nèi)隱記憶的理論相違背。以往觀點(diǎn)認(rèn)為, 內(nèi)隱記憶只與記憶項(xiàng)目的知覺特性相關(guān), 而不涉及概念層面。多重記憶系統(tǒng)理論認(rèn)為, 內(nèi)隱記憶依賴于知覺表征系統(tǒng), 與支持外顯記憶行為的情節(jié)系統(tǒng)是功能性分離的(Gazzaniga, 1998)。遷移適當(dāng)加工理論也認(rèn)為, 內(nèi)隱記憶主要依賴于知覺加工, 外顯記憶主要依賴概念加工(Roediger & McDermott, 1993)。在編碼前攝入尼古丁使被試在編碼記憶項(xiàng)目時語義加工的腦區(qū)受到影響, 進(jìn)而影響到概念加工過程。而非語義加工腦區(qū)不受影響, 因而沒有影響知覺加工過程。根據(jù)以往觀點(diǎn), 內(nèi)隱記憶不涉及概念加工僅涉及知覺加工, 以此推論即使概念加工受到影響, 那么內(nèi)隱記憶成績也不應(yīng)受到影響, 但本研究的結(jié)果與其不符, 這說明內(nèi)隱記憶同樣也涉及概念加工。另外, 已有研究發(fā)現(xiàn), 呈現(xiàn)與先前學(xué)習(xí)的項(xiàng)目概念相關(guān)的刺激時, 也能引起內(nèi)隱記憶中的啟動效應(yīng), 即概念啟動, 這也說明內(nèi)隱記憶不完全依賴于知覺表征。

內(nèi)隱記憶成績在提取前攝入尼古丁后消失, 而編碼前攝入尼古丁僅僅使深加工條件下的成績下降, 這說明提取階段對于尼古丁更為敏感。前言中提到內(nèi)隱記憶的編碼與提取存在非對稱性, 編碼階段的干擾對于內(nèi)隱記憶并不產(chǎn)生影響, 而提取階段的干擾則使內(nèi)隱記憶成績顯著下降(孟迎芳, 郭春彥, 2007, 2009; 孟迎芳, 于海莉, 2012), 由此看出內(nèi)隱記憶在提取階段更為脆弱, 更易受到其他因素影響。本研究的結(jié)果同樣也發(fā)現(xiàn)內(nèi)隱記憶在提取階段的脆弱性, 相對于編碼階段, 提取階段受尼古丁影響更大。

ERP結(jié)果與行為結(jié)果一致, 在編碼前攝入尼古丁的深加工條件下, 前測與后測在N400成分上差異顯著, 并且在行為結(jié)果上內(nèi)隱記憶成績下降。而在淺加工條件下N400差異不顯著, 同時內(nèi)隱記憶成績沒有受到影響。N400新舊效應(yīng)是指代內(nèi)隱記憶的ERP成分, 前人研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)內(nèi)隱記憶受到影響后, 將表現(xiàn)出啟動量下降與N400新舊效應(yīng)消失。另一方面, N400與概念啟動有關(guān), 本研究結(jié)果中的深加工條件下內(nèi)隱記憶成績下降, 并伴隨N400成分受到影響。印證了編碼前攝入尼古丁損害了編碼過程中的概念加工過程, 使隨后內(nèi)隱記憶提取受到影響。

在提取前攝入尼古丁條件下, 后測的N400新舊效應(yīng)比前測低, 但是差異不顯著, 而內(nèi)隱記憶成績下降程度卻遠(yuǎn)高于編碼階段。說明尼古丁對內(nèi)隱記憶提取階段的影響, 并不僅僅是對記憶的提取過程產(chǎn)生直接的影響。在P250成分上可以觀察到前后測的主效應(yīng), 表現(xiàn)為后測中P250成分的波幅比前測更低, 說明尼古丁影響了提取過程中的早期語義加工。由于內(nèi)隱記憶的提取階段相對于編碼階段

更易受到干擾, 因此提取前攝入尼古丁條件下內(nèi)隱記憶成績下降程度更大可能是由于語義加工受到影響導(dǎo)致。

4.3 內(nèi)隱記憶與外顯記憶的對比

對比內(nèi)隱與外顯記憶的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn), 兩者在尼古丁的影響下表現(xiàn)出一定的相似性, 但是也略有不同。編碼前攝入尼古丁使兩種記憶在深加工條件下的記憶成績下降, 但是對淺加工沒有影響。提取前攝入尼古丁使兩種記憶在兩種加工水平上都下降, 而影響程度不同。對于本研究的結(jié)果, 使用Moscovitch等人提出的成分?加工模型(component of processing model)可以較好地解釋。該理論認(rèn)為記憶過程受三個重要的系統(tǒng)調(diào)節(jié)：新皮層系統(tǒng), 內(nèi)側(cè)顳葉/海馬系統(tǒng)和前額皮層/中央系統(tǒng)。其中, 新皮層系統(tǒng)包含知覺和語義模塊, 無論內(nèi)隱記憶還是外顯記憶, 在編碼階段都依賴該系統(tǒng)對刺激事件進(jìn)行登記并轉(zhuǎn)化成前語義表征, 之后進(jìn)入中央系統(tǒng)進(jìn)行加工, 最后進(jìn)入海馬系統(tǒng)儲存信息。內(nèi)隱記憶中的重復(fù)啟動效應(yīng)主要依賴于該系統(tǒng)在提取階段對過去信息的再激活。而外顯記憶同時受內(nèi)側(cè)顳葉/海馬系統(tǒng)和前額皮層/中央系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。外顯提取經(jīng)由海馬系統(tǒng)信息的調(diào)出, 隨后進(jìn)入中央系統(tǒng)加工并提取。內(nèi)隱記憶與外顯記憶在編碼階段的任務(wù)相同, 因此編碼所使用的模塊相同, 若尼古丁影響語義模塊的登記, 那么在深加工條件下無論是內(nèi)隱記憶還是外顯記憶都會被影響。而知覺模塊沒有受到影響, 因此淺加工條件下兩種記憶成績都不會受到影響。兩種記憶在提取階段由于任務(wù)不同調(diào)用不同的模塊, 而尼古丁對不同的提取模塊影響不同, 因此發(fā)生兩種記憶之間的分離現(xiàn)象。但是在同一種記憶中, 兩種加工方式在提取時調(diào)用相同的模塊, 因此在加工水平上沒有發(fā)生分離。

關(guān)于內(nèi)隱記憶與外顯記憶的分離現(xiàn)象, 不同觀點(diǎn)主要分歧為兩者是否從屬于不同記憶系統(tǒng)。若兩者屬于不同的記憶系統(tǒng), 那么在尼古丁的影響下兩種記憶將會發(fā)生明顯不同的變化, 但是本研究中編碼前攝入尼古丁對兩種記憶的影響較為一致, 僅在提取前攝入尼古丁條件下略有不同, 因此并不符合該觀點(diǎn)。相反, 本研究結(jié)果中尼古丁對記憶影響的結(jié)果與任務(wù)類型具有較高一致性, 即尼古丁對記憶的影響隨任務(wù)類型的不同發(fā)生變化, 結(jié)果更符合兩者屬于同一記憶系統(tǒng)的觀點(diǎn)。因此內(nèi)隱記憶與外顯記憶的內(nèi)在生理機(jī)制可能有較大程度的重疊。

Alipour, A., Aerab-Sheybani, K., & Akhondy, N. (2012). Effects of handedness and depth of processing on the explicit and implicit memory., 29?33.

Bentley, P., Driver, J., & Dolan, R. J. (2009). Modulation of fusiform cortex activity by cholinesterase inhibition predicts effects on subsequent memory.(9), 2356?2371.

Bentley, P., Driver, J., & Dolan, R. J. (2011). Cholinergic modulation of cognition: Insights from human pharmacological functional neuroimaging.(4), 360?388.

Bentley, P., Vuilleumier, P., Thiel, C. M., Driver, J., & Dolan, R. J. (2003). Cholinergic enhancement modulates neural correlates of selective attention and emotional processing.(1), 58?70.

Brooks, B. M., Gardiner, J. M., Kaminska, Z., & Beavis, Z. (2001). Implicit versus explicit retrieval of surnames of famous people: Dissociative effects of levels of processing and age.(1), 118?130.

Buccafusco, J. J., Letchworth, S. R., Bencherif, M., &Lippiello, P. M. (2005). Long-lasting cognitive improvement with nicotinic receptor agonists: Mechanisms of pharmacokinetic-pharmacodynamic discordance., 352–360.

Cabeza, R., & Moscovitch, M. (2013). Memorysystems, processing modes, and components: Functional neuroimaging evidence.(1), 49?55.

Danion, J. M., Zimmermann, M. A., Willard-Schroeder, D., Grangé, D., Welsch, M., Imbs, J. L., & Singer, L. (1990). Effects of scopolamine, trimipramine and diazepam on explicit memory and repetition priming in healthy volunteers.(3), 422?424.

Dumas, J. A., McDonald, B. C., Saykin, A. J., McAllister, T. W., Hynes, M. L., West, J. D., & Newhouse, P. A. (2010). Cholinergic modulation of hippocampal activity during episodic memory encoding in postmenopausal women: A pilot study.(4), 852?859.

FitzGerald, D. B., Crucian, G. P., Mielke, J. B., Shenal, B. V., Burks, D., Womack, K. B., … Heilman, K. M. (2008). Effects of donepezil on verbal memory after semantic processing in healthy older adults.(2), 57?64.

Gais, S., & Born, J. (2004). Low acetylcholine during slow- wave sleep is critical for declarative memory consolidation.(7), 2140?2044.

Gazzaniga, M. S. (1998). Brain and conscious experience., 181?192; discussion 192?193.

Guo, C. Y., Gao, C. J., & Li, B. B. (2013). FN400 effect: Conceptual processing in explicit memory test.(9), 1521?1530.

[郭春彥,高傳吉,李兵兵. (2013). Fn400效應(yīng):外顯記憶測量中的概念啟動加工.(9), 1521? 1530.]

Huang, J. J. (2008).(Unpublished master’s thesis). Zhejiang University.

[黃晶晶. (2008).(碩士學(xué)位論文).浙江大學(xué).]

Knopman, D. (1991). Unaware learning versus preserved learning in pharmacologic amnesia: Similarities and differences.(5), 1017?1029.

Korsnes, M. S., & Magnussen, S. J. (2014). Fmri evidence for dissociation between priming and conscious recognition.(3), 509?517.

Kukolja, J., Thiel, C. M., & Fink, G. R. (2009). Cholinergic stimulation enhances neural activity associated with encoding but reduces neural activity associated with retrieval in humans.(25), 8119?8128.

Levin, E. D., McClernon, F. J., & Rezvani, A. H. (2006). Nicotinic effects on cognitive function: Behavioral characterization, pharmacological specification, and anatomic localization., 523–539.

Lin, W. J., Meng, Y. F., & Lin, J. Y. (2017). Effects of interference on retrieval process in implicit memory.(7), 897?908.

[林無忌,孟迎芳,林靜遠(yuǎn). (2017).提取干擾對內(nèi)隱記憶的影響.(7), 897?908.]

Lozito, J. P., & Mulligan, N. W. (2010). Exploring the role of attention during implicit memory retrieval.(3), 387?399.

MacLeod, C. M. (2008). Implicit memory tests: Techniques for reducing conscious intrusion. In J. Dunlosky & R. A. Bjork (Eds.),(pp. 245?263). New York, NY, US: Psychology Press.

Meng, Y. F., & Guo, C. Y. (2007). The asymmetric effect of interference at encoding or retrieval on implicit and explicit memory.(4), 579–588.

[孟迎芳,郭春彥. (2007).編碼與提取干擾對內(nèi)隱和外顯記憶的非對稱性影響.(4), 579–588.]

Meng, Y. F., & Guo, C. Y. (2009). The asymmetric relationship between encoding and retrieval in implicit and explicit memory.(8), 694–705.

[孟迎芳,郭春彥. (2009).內(nèi)隱與外顯記憶的編碼與提取非對稱性關(guān)系.(8), 694?705.]

Meng, Y. F., & Yu, H. L. (2012). The dissocciation between encoding and retrieval in implicit and explicit memory.(3), 50–55.

[孟迎芳,于海莉. (2012).內(nèi)隱記憶與外顯記憶編碼與提取加工的分離.(3), 50?55.]

Narme, P., Peretz, I., Strub, M. L., & Ergis, A. M. (2016). Emotion effects on implicit and explicit musical memory in normal aging.(8), 902?913.

Paller, K. A., Voss, J. L., & Boehm, S. G. (2007). Validating neural correlates of familiarity.(6), 243?250.

Prull, M. W., Lawless, C., Marshall, H. M., & Sherman, A. T. (2016). Effects of divided attention at retrieval on conceptual implicit memory., 5.

Roediger, H. L., III, & McDermott, K. B. (1993). Implicit memory in normal human subjects. In F. Boller & J. Grafman (Eds.),(Vol. 8, pp. 63–131). Amsterdam: Elsevier.

Rogers, J. L., & Kesner, R. P. (2003). Cholinergic modulation of the hippocampus during encoding and retrieval.(3), 332?342.

Rosier, A. M., Cornette, L., Dupont, P., Bormans, G., Mortelmans, L., & Orban, G. A. (1999). Regional brain activity during shape recognition impaired by a scopolamine challenge to encoding.(10), 3701–3714.

Rugg, M. D., Mark, R. E., Walla, P., Schloerscheidt, A. M., Birch, C. S., & Allan, K. (1998). Dissociation of the neural correlates of implicit and explicit memory.(6676), 595?598.

Schifano, F., & Curran, H. V. (1994). Pharmacological models of memory dysfunction? A comparison of the effects of scopolamine and lorazepam on word valence ratings, priming and recall.(3), 430?434.

Sheldon, S. A. M., & Moscovitch, M. (2010). Recollective performance advantages for implicit memory tasks.(7), 681–697.

Sutherland, M. T., Ross, T. J., Shakleya, D. M., Huestis, M. A., & Stein, E. A. (2011). Chronic smoking, but not acute nicotine administration, modulates neural correlates of working memory.(1), 29?42.

Tang, X. T. (2013).(Unpublished master’s thesis). Fujian Nornal University.

[唐小庭. (2013).(碩士學(xué)位論文).福建師范大學(xué).]

Verneau, M., van der Kamp, J., Savelsbergh, G. J. P., & de Looze, M. P. (2014). Age and time effects on implicit and explicit learning.(4), 477?511.

Voss, J. L., & Paller, K. A. (2006). Fluent conceptual processing and explicit memory for faces are electrophysiologically distinct.26(3), 926?933.

Warburton, D. M., Skinner, A., & Martin, C. D. (2001). Improved incidental memory with nicotine after semantic processing, but not after phonological processing.(2), 258?263.

Zhao, L. (2010).. Nanjing, China: Southeast University Press.

[趙侖. (2010)..南京:東南大學(xué)出版社.]

Effects of nicotine on implicit and explicit memory

LIN Jingyuan1,2; LIN Wuji1; MENG Yingfang1

(1School of Psychology, Fujian Normal University, Fuzhou 350117, China) (2College of Tourism, Huaqiao University, Quanzhou 362021, China)

Studies have shown that choline is a substance that isclosely related to memory. Previous studies focused on the effect of cholinergic drugs on explicit memory, and those results revealed that explicit memory is sensitive to most cholinergic drugs. However, relatively few studies have discussed the effect of cholinergic drugs on implicit memory. Furthermore, whether the effect of cholinergic drugs on implicit memory is consistent with explicit memory is still uncertain.

The effect of cholinergic drugs on memory was investigated by drawing a comparison between the participants with nicotine condition and those without. We usedlexical decision and lexical recognition taskstotest implicit and explicit memory, respectively. In experiment 1, 30 subjects participated in two occasions, 2 days apart. They participated once in memory tasks after receiving 12 mg/ml body weight of nicotine and once after receiving 0mg/ml placebo. Experiment 2 examined whether receiving treatment before encoding or before the retrieval phase would moderate the cholinergic effect in explicit and implicit memory.In experiment 2, 19 subjects participated in two experimental occasions, 2 days apart, as follows:after receiving 12mg/ml body weight of nicotine before the encoding phase;after receiving nicotine before the retrieval phase. In addition, we adopted event-related potential (ERP) technology to observe the affected ERPs. Participants were instructed to response to corresponding items by pressing keyboard. The Reaction Time and Accuracy data on retrieval phase of the two memory tasks were recorded and analyzed.

Implicit and explicit memory performance declined under nicotine condition in both experiments. It reflected that receiving nicotine not only impacted explicit memory but also implicit memory. Furthermore, nicotine effects aremoderated by the level of processing at the encoding phase. Such impact only occurredon the deep processing level. Moreover, memory retrieval after receiving nicotine wasaffected. These effects were more remarkable on implicit memory retrieval than on explicit memory. The results of ERP data also showed that related ERPs ofmemory were affected by nicotine.

In conclusion, results from the current study revealed that effects of cholinergic drugs were similar on implicit and explicit memory. The rest of the segregated results might have been due to the discrepancy of memory tasks rather than the differences in physiological mechanisms of the two memory types. Implicit memory and explicit memory might not belong to two extremely independent memory systems, because there are some covariant effects existing between them.

nicotine; implicit memory; explicit memory; processing level

2017-10-12

* 福建省自然科學(xué)基金計(jì)劃項(xiàng)目(2018J01719)資助。

孟迎芳, E-mail: mengyf1978@126.com

B842; B845

10.3724/SP.J.1041.2018.00940