2023年3月,Neuroimage在線發表beat365官方网站楊炯炯副教授課題組的“Learning from errors: Distinct neural networks for monitoring errors and maintaining corrects through repeated practice and feedback”。該研究揭示了在人類學習過程中,大腦不同網絡系統在錯誤修正和正确記憶保持中的作用。王靈微為本研究的第一作者,楊炯炯為通訊作者。
提高學習記憶能力是人們美好的願望,無論對于普通人群還是由于腦損傷後所緻的記憶障礙人群。人們發現,當學習了一些新知識後,如果采用測驗的形式,再給予正确答案的反饋,相比于重學,會使所記憶的知識更長久地保持。這一有效的記憶增強的方式已廣泛應用于人們的日常生活以及教學領域。我們所關注的是其中的神經機制,即大腦是如何通過不同的腦區活動來支持其中不同的過程(包括錯誤修正和正确記憶保持),從而提高學習記憶成績的。闡明這一機制對于我們回答知識或事件在大腦中是如何被記住并長時保持這一記憶領域的基本問題具有重要意義。
由此,王靈微在其博士論文中,以斯瓦西裡語—中文詞對為實驗材料,在被試學習2次後,呈現斯瓦西裡語,要求被試回憶相應的中文詞,之後給予正确答案。這種提取練習-即時反饋操縱連續2次,并在當天和1天後進行線索回憶測試。結果發現,通過反饋可改正斯瓦西裡語—中文詞對的記憶錯誤,并保持至一天。錯誤修正和保持正确記憶與不同網絡系統的活動有關,其中認知控制網絡,包括腦島、扣帶回、外側前額葉等腦區,在錯誤修正前的提取練習階段的活動就增強,并可預測之後的記憶成績;也就是說,這些腦區可監控到未能記住的詞對,并在答案前反饋進行再一次學習的準備,其活動越強,之後的記憶成績越好。與之不同,如果被試正确記住了詞對,則默認網絡系統,包括腹内側前額葉和頂葉等,以及海馬表現出對正确記憶的保持作用,這得益于重複的提取和反饋,而且随着練習次數增多,活動越強。同時,腦島還與默認網絡及海馬之間存在顯著的交互作用來抑制錯誤的答案,并更新記憶。
該研究揭示了人們在通過測驗這一記憶增強的方式學習時,大腦的動态活動變化,其中對于未學會項目的意識覺知對于進一步學習及記憶更新非常重要,尤其是在重複錯誤或記不住的條件下。而且,這一研究也從神經機制的角度強調了重複的測驗和反饋對于記憶保持的必要性。這些結果也為老化及腦損傷後的記憶障礙提供了可能的記憶訓練和康複手段,具有良好的應用前景。
本研究得到了國家自然科學基金面上項目的資助。
Wang LW, Yang JJ. Learning from errors: Distinct neural networks for monitoring errors and maintaining corrects through repeated practice and feedback. Neuroimage, 2023. 10.1016/j.neuroimage.2023.120001
2023-10-17