Likan Zhan

元记忆能力发展的神经基础

侃侃迩行 · 2017-07-04

元记忆能力监控 (metamemory monitoring) 指的是个体内省自己记忆的能力,该能力会在儿童期显著增长。但目前研究者并不清楚元记忆能力发展的神经机制,以及其对智力发展的作用。

本文用序列研究的方法研究了该问题。实验共分三轮。第一轮 (T1) 测试了 145 名儿童和 31 名成人。这 145 名 儿童中的 120 名儿童在 1.4 年后参加了第二轮测试 (T2);第三轮测试在第二轮测试结束后的 1.3 年后进行,参加了第一轮和第二轮实验的孩子中有 107 名儿童参加了第三轮实验。在每一轮实验中,研究者都考察了被试的再认记忆和元记忆能力,并用磁共振成像 MRI 记录了儿童的大脑结构。研究者还在第一轮和第三轮测试中用韦氏量表 (WASI) 考察了被试的智力水平。

再认记忆任务 (recognition memory task) 中 (图1),被试看一系列的室外风景照片,每幅照片呈现三秒。实验共分 24 个区组。按被试具体实验任务的不同,实验区组可分为主动编码和被动编码区组。主动编码条件下,被试需要注意边框为绿色的照片,而不用管背景色为红色的图片。在区组的最后会出现一幅边框为黑色的图片,被试要判断这幅图来自于刚才注意过的图片 (即先前在绿色边框中呈现) 还是新异图片 (先前没呈现过)。被动编码调价下,图片的背景始终为蓝色,被试的任务时集中注意,并判断最后呈现的白色箭头的方向。在学习完所有的照片后,被试需要再完成一个再认任务,给被试依次呈现 80 幅图片,其中 48 幅是学习过的,32 幅是新刺激。 被试要判断每一幅图他是否学习过,并在一个三点量表上判断自己对自己判断的信心。该实验设置下,被试的元认知监控能力越强,被试在回答正确的题目下对自己判断的信心,要比在回答错误时对自己判断的信心差别越大。此实验设计下,研究者把被试的元认知监控能力操作性定义为接收者操作特征曲线的面积(the area under the type 2 receiver operating characteristic curve, AUCROC2)。

对行为数据的纵向追踪分析和横断面分析 (cross-sectional analysis) 均发现儿童的元认知监控能力会随着年龄的增长而增长 (图2)。另外随着年龄的增长,儿童的角回 (Insula) 皮质会逐渐变薄,而右内侧前额叶皮层 (R vmPFC) 的厚度则逐渐变大 (图3)。进一步分析发现,角回和右内侧前额叶皮层厚度的变化与被试元认知监控能力的变化存在显著相关 (图4);被试在第一轮测试中的元认知监控能力能够预测其在第三轮测试中的智力发展追平,反之亦然。

参考文献

Fandakova, Y., Selmeczy, D., Leckey, S., Grimm, K. J., Wendelken, C., Bunge, S. A., & Ghetti, S. (2017). Changes in ventromedial prefrontal and insular cortex support the development of metamemory from childhood into adolescence. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi:10.1073/pnas.1703079114