近日,我院刘强教授课题组认知神经科学领域的国际学术期刊《Journal of Cognitive Neuroscience》发表了题为:“The Suppression Mechanisms of Passive Memory in Visual Working Memory: The Evidence from Electroencephalography”的学术论文。 该研究成果通讯作者为刘强教授,课题组博士研究生李子媛和硕士研究生郭雯缙为该文章的共同第一作者。
在超市购物时,我们常需短暂切换任务关注点,例如在挑选牛奶时,关于面包的信息会被“卸载”到后台存储,不干扰当前任务,同时又能在需要时迅速调用。这种灵活的信息存储方式,即为多状态存储。
视觉工作记忆(VWM)是大脑在短时间内存储和处理信息的重要能力。近年来,视觉工作记忆状态模型提出了一个层级化的存储结构,将记忆表征存储态分为在线态和离线态。当记忆项目暂时与当前任务无关但后续任务仍需使用时,它们被转移到“离线态”进行存储,从而释放在线认知资源。这种在线态-离线态的存储分离有助于在线态任务的高效处理。然而,研究发现,强刺激如TMS或视觉脉冲会将离线态记忆重新激活至在线态,这将必然导致与同步存储的在线态记忆产生竞争。因此,维持离线态的稳定性可能需要依赖一种持续的抑制机制。
本研究通过序列呈现记忆任务,结合脑电技术,探讨了离线态记忆的存储是否会诱发抑制效应。结果显示,偏侧化呈现的第一个记忆阵列在第二个记忆阵列出现后,首先诱发显著的CDA成分,然后该成分在第二个记忆阵列出现后消失。这表明在第二个记忆阵列(在线态记忆)的在线加工期间,第一个阵列(离线态记忆)从在线态转移至离线态存储。重要的是,在该阵列的离线态存储期间,我们观察到明显的CDAp成分(positive contralateral delay activity)和alpha增强,两者均是反映记忆信息持续抑制的神经指标。此外,这种抑制效应与离线态负荷(实验1)和在线态负荷(实验2)无关。
本研究结果首次证明,离线态记忆的持续抑制效应是工作记忆中不同存储状态表征稳定维持的关键机制。该发现不仅有助于我们深化对VWM存储机制的理解,还为理解大脑如何在复杂认知任务中有效协调各类记忆资源提供了重要启示,具有重要的理论和应用价值。
图1: 实验1和实验2流程图和变量操控
图2:实验1(上)和实验2(下)偏侧化神经活动结果
文章链接:https://direct.mit.edu/jocn/article-abstract/doi/10.1162/jocn_a_02265/124933/The-Suppression-Mechanisms-of-Passive-Memory-in?redirectedFrom=fulltext
Li, Z., Guo, W., Zhao, N., & Liu, Q. (2024). The suppression mechanisms of Passive Memory in Visual Working Memory: the evidence from Electrophysiology. Journal of cognitive neuroscience, 1-11. https://doi.org/10.1162/jocn_a_02265