工作记忆的训练研究综述

责任编辑：曹娜

刘翠珍（1968-），内蒙古呼和浩特人，内蒙古师范大学研究生。研究方向：应用心理学。钟建军（1974-），内蒙古赤峰人，内蒙古师范大学学生处处长，教授。研究方向：工作记忆。

一、工作记忆训练对象

在工作记忆训练的文献中，如果按照训练对象划分可分为两类：一类是针对特殊群体为治疗而设计的训练研究；一类是针对健康群体为研究行为而进行的训练研究。

（一）特殊群体中的工作记忆训练：干预研究

工作记忆训练最早出现在Klingberg等人（2002）治疗注意力缺陷多动障碍（ADHD）儿童的治疗研究中。该研究选用了14名被诊断为多动症的儿童，分为实验组和控制组各7名，控制组未接受训练，实验组接受工作记忆训练任务：视空工作记忆任务（visuo-spatial WM task）、数字广度任务（backwards digit-span）、词语广度任务（letter-span task）和选择反应时任务（choice reaction time task）。并且进行了前后测，包括视空工作记忆任务、Corsi积木模板任务、Stroop色词干扰任务、选择反应时任务和瑞文推理测验。训练持续至少5周，每周4-6天，每天至少20分钟。研究结果表明：训练显著提高了个体的工作记忆能力，并有相对的症状减轻记录。

Klingberg等人（2005）扩展了中一研究，采用了大样本（53人），训练后测出与上一研究相同的结论。Loomes等人研究提高酒精谱系障碍儿童的言语工作记忆能力时进行了工作记忆策略训练，研究中实验组儿童接受了工作记忆复述策略的训练，结果发现相对于控制组，实验组儿童显著提高了言语工作记忆广度。这些例证都是为特殊儿童的治疗而进行的干预训练。

也有对其他特殊群体的工作记忆训练的研究例证。有一项研究将Cogmed作为中风患者康复的一个工具（Westerberg 等人2007），研究中9名患者完成5周在家中进行的适应性广度训练，每周由一名合格的心理学家电话反馈。研究中设有控制组（9名患者）不进行训练或5周内部反馈。结果表明实验组患者在数字的快速求和

（Gronwall，1977）和各种干扰下找出数字2和7（Ruff 等人1992）上比控制组患者有显著的提高。Westerberg将这解释为提高注意力的证据，但是这样的解释因为stroop任务的训练效果不足而被驳斥。这一研究被认为训练的预期效果不是很清晰，除此而外中风有关的客观症状也没有直接讨论。Vogt等人（2009），Holmes等人（2010）分别对多发性硬化——中枢神经系统的慢性退化疾病，脑中风患者进行了工作记忆训练研究，结果表明训练后患者的记忆能力有所改

善，并且延缓了不良情绪发展，减轻了疾病症状。

（二）健康人群中的工作记忆训练：行为研究和生理研究针对健康人群的工作记忆容量适当广度训练以伴随训练的行为探索和心理改变为目标。这类研究分为工作记忆容量训练和以适应-记忆-更新为基础的训练。它们在技术和思想上有很多不同，所以需分别讨论。

Chein和Morrison（2010）使用严格的适当复杂广度对健康被试进行了训练，训练过程中有两个任务，一个是言语工作记忆任务要求被试记住一系列字母，在字母呈现时，要求被试进行字母串是否组成单词的判断。研究中设置无处理控制组，被训练被试在“瞬间记忆”分数上显示出明显提高。另一项研究是Shavelson等人（2008）进行的，随机挑选了37名中学生（平均年龄13.5岁）完成25节适当Cogmed训练任务或不适当的控制任务（计算机化的科学课程），结果显示出实验组在简单广度任务（数字广度和广度板）上明显高于控制组，但这些效果没有扩展到复杂任务广度或瑞文推理测验上。

Thorell等人（2009）在健康的学前儿童中进行了研究，被试是从四个学校中选取的，训练五周，一个实验组进行适当广度训练，另一个实验组进行适当反应-抑制训练，控制组玩一些录像游戏。包含抑制训练组使得研究者能够探索工作记忆容量之外的认知机制possible pliability。这个训练组进行了三个特别设计的训练任务，包括：go/no go任务（如，只对特殊刺激做出反应，限制其他反应）；信号停止任务（如，抑制正在进行的反应，Logan&Cowan，1984）；还有flanker任务（如，对5个刺激的正中间刺激做出反应，而忽视其他刺激，Eriksen1974）。在抑制训练组，这项研究的结果是很明晰的，相对于控制组，适当-抑制组没有显示出在其他任务上迁移踪迹，但适当广度训练组显示出在其他任务上的迁移效果。

近年来随着认知神经科学的发展，借助脑电和脑成像技术对工作记忆训练研究，这为工作记忆训练提供了认知神经方面的评价标准。有几项研究通过fMRI技术检测了适当-广度训练后于工作记忆相关的脑活动的变化。Olsen等人（2004）和Westerberg&Klingberg（2007）的研究中被试在两次扫描之间进行了数周适当的Cogmed任务训练。当完成一个工作记忆任务后发现训练组被试的额叶和枕叶皮层的激活增加。McNab等人（2009）利用fMRI和x射线层析照相术

工作记忆的训练研究综述

刘翠珍 钟建军

（内蒙古师范大学 内蒙古 呼和浩特 010020）

［摘要］工作记忆训练是针对低工作记忆容量个体而进行的言语和视空任务或执行功能成分训练以

提高其工作记忆能力的干预措施，特别是用于特殊儿童和智力低下儿童的工作记忆容量。但是，训练

并不仅仅限于上述儿童群体。为了研究工作记忆训练效果及其迁移程度，工作记忆训练被应用于更广泛的人群。例如用于多发性硬化（Vogt，2009）或脑中风（Holmes，2010）后的成年人康复训练就包含有工作记忆训练部分。还有以行为研究为目标而进行的健康人群的工作记忆训练。以下从工作记忆训练的对象、方法以及训练效果等进行综述。

［关键词］工作记忆 工作记忆训练 策略训练 核心训练

［中图分类号］G44 ［文献标识码］A ［文章编号］1009-5349（2012）01-0219-02

（PET）进行研究，检验了五个大脑皮层区域，在5周的适当-广度训练后，发现多巴胺D1和D2的密度发生了改变。

无论训练对象是特殊群体还是健康群体，都提供了训练后提高工作记忆容量的证据，有的研究还进一步测查了训练效果向其他未训练任务上的迁移。以下讨论工作记忆训练的方法。

二、工作记忆训练范式

工作记忆训练方法对工作记忆能力的提高起着至关重要的作用。研究者们从不同的角度采用不同的方法对研究对象进行训练，发现不同的方法对个体的工作记忆容量以及工作记忆各个子系统的影响也不尽相同。但不管研究中使用哪种训练方法，都可归属于两种训练范式：一种是策略训练，另一种是核心训练（Bradlley Voylek2010）。下面分别讨论这两种范式。

（一）策略训练范式

策略训练是指在研究中教给被试包括有效的编码，保持和从工作记忆中提取信息的方法。研究工作记忆的策略训练一般有复述、组块和联想三种形式。大部分策略训练研究的主要目的是为了提高延迟一段时间后信息保持的任务成绩。在策略训练中，主试将具体的任务策略介绍给被试，然后在训练中鼓励被试使用策略（Morrison AB,Chein JM.2011）。

复述训练的理论根由源于发展类研究文献，其中表明儿童在学习过程中增加使用复述策略相应地增加了记忆回忆（Flavell，Beach，&Chinsky，1966）。在儿童的工作记忆研究中显示出儿童受限的工作记忆成绩可以由产量（production）不足来解释，因为没有复述能力限制了回忆量（Corsini，Pick，&Flavell，1968）。这些研究引起了复述训练的最初探索。Ornstein等人（1983），Ford等人（1984）通过使用和练习发声复述策略成功地证明了成人和儿童训练后提高了工作记忆任务成绩。复述策略过程可以使被训练者避免无效策略或加强支持工作记忆保持的复述机制的质量和有效性，最终提高了工作记忆成绩。

（二）核心训练范式

典型核心训练包括高要求的工作记忆任务的重复，这种任务的设计以领域一般性的工作记忆机制为目标。为了完成这种目标，核心训练任务的设计要求：（1）限制使用领域特殊性策略；（2）自动化最小；（3）包括多种形式的广度任务/刺激；（4）推理的同时进行保持；（5）加强工作记忆的快速编码和提取；（6）根据被试的熟练水平而调节任务难度；（7）高强度的认知负荷和认知约束（虽然不同的研究在以上因素上的强调有所不同）（Morrison，Chein 2010）。在核心训练项目中使用的任务一般涉及连续加工和频繁的记忆更新。

有的核心训练研究采用“kitchen-sink”方法，用多种变化刺激形式的几种任务汇编而成，以影响工作记忆系统的多种成分。这种方法的其中一例是“Comged”。比如Klingberg等人（2005），Holmes等人（2009）的研究中训练任务由一系列包括倒背数字广度、位置记忆、追踪移动视觉目标的工作记忆任务以及其他几种任务构成。有的核心训练研究采用“COGITO”模式，包括工作记忆、感知速度和情景记忆多种任务，这种形式的优势之一是每个训练任务都对

训练结果有影响，而且最大的收获是产生迁移效果。但是，这种方法的一个缺点是它是一个多层面程序，包含多种任务、刺激和加工过程，造成难以确定哪些训练成分是构成后来认知能力提高的基础，难以确定工作记忆的哪些具体机制受到了影响。Verhaeghen等人（2004）的研究中只有一个训练任务，一个n-back工作记忆任务的变式，这是将特定任务和构成工作记忆效应基础的具体机制相隔离的尝试，这样训练效果可认为由单一任务产生的。还有的研究建立了围绕工作记忆机制的单一成分的训练范式，而不是着眼于单一的工作记忆任务。Dahlin及其同事们制定了使用多种着眼于工作记忆机制的“更新”的一般训练方案。

三、工作记忆训练研究中存在的局限性

一个需要极大关注的问题是在训练研究中观察到的测验分数提高可能通过被试投入的期望等各种影响而获得。期望的一种形式与临床药品研究中观察到的安慰剂效应有关。认为训练后在认知上有积极影响可能在训练后产生测量性提高；被试也可能受到训练研究的特征要求所影响。也就是说，在实验目标的期望下，被试将在他们的训练后评估中尽最大努力以提高成绩。最终，显著的训练相关的提高可能反映的是训练过程中被试的认知投入水平上的差异。因为实验组被试常常积极投入到繁重的心理活动中，为确保先前努力的价值显现在训练后的评估中。

有的研究不设控制组或设有控制组不作处理，在这类研究中努力、期望和投入产生的测量上的差异最大，是最有问题的。为了避免这类问题，有的研究设置了“控制训练”组，这样的控制组在时间和努力投入方面与实验组匹配，但不期望从训练中获益。在Rersson和Reuter-Torenz（2008）的研究中，实验组和控制组都进行一套共同的记忆任务，但干扰的难度和水平在实验组的训练任务中更高一些。处理期望效应的一种方法是设置训练控制组与实验组进行匹配。Holmes等人（2009）；Klingberg等人（2005）的研究中控制训练组完成一个不适当训练或接受一个小剂量训练（实验组的三分之一）。最近的一个研究（Thorell等人，2009）在年幼儿童中进行，研究发现通过无处理控制组和完成不适当训练的控制组证明了在成绩获得上没有差异。但是，不管如何使用控制过程，没有一个进行鉴定同时控制动机的单一研究，也没有任何研究尝试去验证显性（explicity）（例如通过受试对象自我报告），即控制对象经历的动机激发和情感付出程度或有与训练收益的相似期望。处理期望效应的另一种方法是检验迁移的选择性或系统化。在Chein和Morrison（2010）在研究中报告选择性迁移从训练迁移到认知控制和阅读理解上，但没有迁移到推理或流体智力上。如果后测获得归因于训练组和控制组之间的努力和期望，那么会观察到无所不在的更多的迁移。

四、工作记忆训练研究展望

近年来工作记忆训练的研究表明，工作记忆训练的关键和实质在于工作记忆中央执行系统的训练。因此，在今后的研究中，可以考虑从训练工作记忆的中央执行功能入手，通过训练个体的抑制、转换和刷新能力，以达到提高个体工作记忆能力的效果，这将为学习困难学生的教育干预以及脑损伤病人的康复治疗提供帮助。