前額葉前端背側(sdlPFC)在元記憶過程中扮演了關鍵角色

三倉心理學界2019-06-04 04:45:34

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來源 | 華東師範大學心理與認知科學學院官網


元記憶,是人是否能夠對記憶的準確程度進行自我評估的一種高級認知能力。假想一場環滬旅行過後,當你被問及是否途經華東師範大學這個地標時,你有多大的信心?你會開始搜索自我的記憶,進行再認並給出答案,此時你運用到的便是自我的元記憶的能力。


近年來,科學家試圖在大腦的各腦區中搜尋主管記憶的“元”帥,並初步定位至大腦的前額葉及頂葉區。近日,華東師範大學郭思齊副教授團隊的一項研究證實了前額葉前端背側(sdlPFC)在元記憶過程中扮演的關鍵角色,該項研究於近日發表於神經科學頂級期刊《The Journal of Neuroscience》之上。


在該項研究中,郭思齊團隊通過對比3只前額葉前端背側損毀、3只眶額皮層(OFC)損毀(圖一)和7只正常對照組的獼猴在一項空間延遲匹配位置任務上的完成情況(圖二)來探究前額葉前端背側在再認記憶中的作用,以及元認知與自信心在大腦中的表徵是否存在分離的可能性。

圖一:獼猴腦損毀情況。上圖為3只前額葉前端背側損毀的獼猴,下圖為3只眶額皮層損毀的獼猴。

 

圖二:空間延遲匹配位置任務:1)記憶紅色叉的位置,2)碰觸藍色干擾物,3)等待一定時間,4)再認記憶判斷屏幕上兩個紅色叉的位置與之前是否一致。

 

實驗發現,僅前額葉前端背側損毀的獼猴存有元記憶的缺陷(圖三)。一系列的對照實驗和測試證明前額葉前端背側損毀的獼猴的工作記憶、速度準確性權衡、肌肉運動能力、威斯康辛卡片分類任務的表現與對照組毫無差別,從而證實了獼猴的前額葉前端背側對於元記憶、即自身記憶的評價和監控能力起到的關鍵作用。

圖三:僅前額葉前端背側損毀的獼猴存有元記憶的缺陷。橫座標為兩種低空間要求和高空間要求再認記憶任務,縱座標對應了三種元認知指標:信號檢測論的指標,基於貝葉斯的指標,和Phi係數。三種元認知指標結果一致。

 

“2017年一項發表於《科學》雜誌的研究初步發現了靈長類動物大腦前額葉前端背側與元記憶之間存有相關性,而我們的實驗則首次證實了這中間的因果決定性關係。”郭思齊説,“除此以外,過去的研究發現大腦的眶額皮層(OFC)也是表達自信心的一個重要腦區,我們的實驗開拓性地將自信心與元認知能力的關係在大腦中進行了分離。通過對照實驗,我們發現眶額皮層在可能表達自身自信心的前提下,缺席了元記憶的表徵過程。”

       

值得一提的是,元記憶是元認知能力的一種重要類型,在動物模型中對自信心或元記憶進行評估一直極為困難,該項研究新穎地結合了獼猴反應時指數的分佈,與三種元認知能力的指標來對獼猴的元記憶能力進行量化描述,將為其他動物元認知能力的研究帶來理論性的價值。

       

華東師範大學心理與認知科學學院副教授郭思齊為本文的第一作者和通訊作者,博士研究生蔡禹甸為本文第二作者,牛津大學實驗心理學系教授Mark J. Buckley為第三作者。

論文信息:

Mnemonic introspection in macaques is dependent on superior dorsolateral prefrontal cortex but not orbitofrontal cortex. The Journal of Neuroscience.

doi: 10.1523/JNEUROSCI.0330-19.2019.



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