郭思齐副教授团队在The Journal of Neuroscience发表研究成果

时间:2019-05-30浏览:12设置

元记忆:主管大脑记忆的“元”帅


元记忆,是人是否能够对记忆的准确程度进行自我评估的一种高级认知能力。假想一场环沪旅行过后,当你被问及是否途经华东师范大学这个地标时,你有多大的信心?你会开始搜索自我的记忆,进行再认并给出答案,此时你运用到的便是自我的元记忆的能力。


近年来,科学家试图在大脑的各脑区中搜寻主管记忆的“元”帅,并初步定位至大脑的前额叶及顶叶区。近日,华东师范大学郭思齐副教授团队的一项研究证实了前额叶前端背侧(sdlPFC)在元记忆过程中扮演的关键角色,该项研究于近日发表于神经科学顶级期刊《The Journal of Neuroscience》之上。


在该项研究中,郭思齐团队通过对比3只前额叶前端背侧损毁、3只眶额皮层(OFC)损毁(图)和7只正常对照组的猕猴在一项空间延迟匹配位置任务上的完成情况(图二)来探究前额叶前端背侧在再认记忆中的作用,以及元认知与自信心在大脑中的表征是否存在分离的可能性。

图一:猕猴脑损毁情况。上图为3只前额叶前端背侧损毁的猕猴,下图为3只眶额皮层损毁的猕猴。


图二:空间延迟匹配位置任务:1)记忆红色叉的位置,2)碰触蓝色干扰物,3)等待一定时间,4)再认记忆判断屏幕上两个红色叉的位置与之前是否一致。


实验发现,仅前额叶前端背侧损毁的猕猴存有元记忆的缺陷(图三)。一系列的对照实验和测试证明前额叶前端背侧损毁的猕猴的工作记忆、速度准确性权衡、肌肉运动能力、威斯康辛卡片分类任务的表现与对照组毫无差别,从而证实了猕猴的前额叶前端背侧对于元记忆、即自身记忆的评价和监控能力起到的关键作用。

图三:仅前额叶前端背侧损毁的猕猴存有元记忆的缺陷。横坐标为两种低空间要求和高空间要求再认记忆任务,纵坐标对应了三种元认知指标:信号检测论的指标,基于贝叶斯的指标,和Phi系数。三种元认知指标结果一致。


2017年一项发表于《科学》杂志的研究初步发现了灵长类动物大脑前额叶前端背侧与元记忆之间存有相关性,而我们的实验则首次证实了这中间的因果决定性关系。”郭思齐说,“除此以外,过去的研究发现大脑的眶额皮层(OFC)也是表达自信心的一个重要脑区,我们的实验开拓性地将自信心与元认知能力的关系在大脑中进行了分离。通过对照实验,我们发现眶额皮层在可能表达自身自信心的前提下,缺席了元记忆的表征过程。”


值得一提的是,元记忆是元认知能力的一种重要类型,在动物模型中对自信心或元记忆进行评估一直极为困难,该项研究新颖地结合了猕猴反应时指数的分布,与三种元认知能力的指标来对猕猴的元记忆能力进行量化描述,将为其他动物元认知能力的研究带来理论性的价值。


华东师范大学心理与认知科学学院副教授郭思齐为本文的第一作者和通讯作者,博士研究生蔡禹甸为本文第二作者,牛津大学实验心理学系教授Mark J. Buckley为第三作者。


论文信息:

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.


内容提供:蔡禹甸、郭思齐





返回原图
/