工作记忆中任务无关特征的主动抑制机制:基于特征编码的神经证据

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Biological Psychology 2.8

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  本研究针对工作记忆(WM)中任务无关特征是否被主动抑制这一争议问题,通过双任务范式结合事件相关电位(ERP)技术,发现个体在高负荷条件下能完全忽略任务无关特征,表现为N2pc成分在无关与中性试次无差异。该成果为特征编码理论提供神经证据,对理解注意力资源分配机制具有重要意义。

  

在信息爆炸的现代社会,人脑如何高效过滤无关信息一直是认知科学的核心难题。就像在嘈杂的派对上专注对话需要屏蔽背景噪音一样,工作记忆(WM)系统也面临类似挑战——当我们需要记住某个物体的颜色时,是否会自动存储其形状等无关特征?这个问题在学术界形成三大阵营:支持整体编码的"项目加工假说"、主张部分保留的"粗略加工假说"和坚持选择性编码的"特征加工假说"。

为解决这一理论争议,中国某高校团队在《Biological Psychology》发表创新研究。他们采用改良的WM-搜索双任务范式,通过三个精巧实验揭示:当被试记忆1-4个项目的任务相关特征(颜色或形状)时,任务无关特征既未引发注意力捕获(AC)效应,也未诱发N2pc(反映注意选择的ERP成分)神经响应,且这种抑制效应不受认知负荷影响。

关键技术包括:1)3×3被试内设计(低/中/高WM负荷×中性/相关/无关试次);2)脑电记录分析N2pc成分;3)视觉搜索任务中靶刺激与干扰物异侧呈现。

【主要结果】

  1. 行为数据:任务无关试次反应时与中性试次无差异,而任务相关试次显著延长,证明无关特征未产生AC效应。
  2. 神经证据:目标诱发的N2pc波幅在无关与中性试次间无统计学差异,且不受WM负荷调节,表明无关特征未获得注意资源。

这些发现有力支持特征加工假说,证明WM系统能像"智能滤镜"般精确分离特征维度。在认知负荷理论框架下,研究首次通过N2pc成分证实:任务无关特征的抑制发生在编码阶段而非后期维护阶段。这对理解注意力障碍疾病的神经机制具有启示价值,例如ADHD患者可能缺乏这种特征级过滤能力。

讨论部分指出,该研究调和了先前关于WM负荷影响的矛盾结论:当采用恒定搜索目标(倾斜线段)时,WM负荷仅削弱任务相关特征的记忆强度(表现为AC效应减弱),但无关特征的抑制机制始终保持稳定。这种"选择性稳健"特性可能反映人脑进化出的高效节能策略——就像电脑后台程序自动终止无用进程以释放内存。

(注:N2pc指后部负波成分,反映视觉搜索中的注意选择;WM即工作记忆;AC指注意力捕获效应)

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