遼寧師范大學(xué)的高賀明教授團(tuán)隊(duì)再發(fā)高分SCI！該團(tuán)隊(duì)在Psychological Medicine（IF=5.5）發(fā)表了名為 Transcranial magnetic stimulation to left VLPFC or right DLPFC promotes forgetting in working memory 的文章。
一、研究背景
工作記憶（WM）是一種暫時(shí)存儲和處理有限容量信息的系統(tǒng)，有意遺忘任務(wù)相關(guān)信息可以減少WM負(fù)荷，促進(jìn)任務(wù)相關(guān)信息的加工。
一些研究開發(fā)了工作記憶導(dǎo)向遺忘（WM - DF）范式，以研究WM中任務(wù)相關(guān)和任務(wù)無關(guān)信息的處理方式。受試者被要求記住一些項(xiàng)目，然后給他們一個(gè)回憶/遺忘提示，表明這些項(xiàng)目是要記住的（TBR）還是要忘記的（TBF）。結(jié)果顯示，被試對TBR條目的記憶優(yōu)于TBF條目，存在DF效應(yīng)（即指通過主動(dòng)控制機(jī)制在工作記憶中抑制或清除不相關(guān)信息的認(rèn)知過程）。
同時(shí)，為了研究前額葉皮層激活對記憶調(diào)節(jié)的不同影響，采用高頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（rTMS）分別刺激左側(cè)VLPFC（參與思想替代機(jī)制）和右側(cè)DLPFC（參與直接抑制過程）。本研究假設(shè)使用rTMS激活右側(cè)DLPFC會(huì)通過增強(qiáng)直接抑制過程來損害TBF項(xiàng)目的記憶，從而為抑制理論提供支持。
二、研究方法
1、實(shí)驗(yàn)程序
受試者進(jìn)行WM-DF任務(wù)的練習(xí)（32個(gè)試次）。短暫休息（5分鐘）后，受試者接受約12.2 min的高頻rTMS。之后，受試者執(zhí)行約45分鐘的WM-DF任務(wù)。
對于WM-DF任務(wù)，每次試驗(yàn)開始時(shí)固定500毫秒。然后，在固定的左右兩側(cè)分別呈現(xiàn)兩個(gè)項(xiàng)目，持續(xù)1000 ms。在500 ms空白后，在注視的一側(cè)呈現(xiàn)一個(gè)提示，持續(xù)500 ms。在4000毫秒的空白之后，搜索數(shù)組將呈現(xiàn)長達(dá)5000毫秒的時(shí)間，并在受試者按鍵后消失。在1000毫秒的空白之后，進(jìn)行記憶測試，并在2000毫秒進(jìn)行反應(yīng)（圖1）。正式實(shí)驗(yàn)包括240個(gè)試次（每種情況40個(gè)試次）。每組60個(gè)試次后，受試者進(jìn)行短暫休息（2分鐘）。
圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和程序。
注：經(jīng)顱磁刺激分別作用于左腹外側(cè)前額葉皮層（VLPFC）、右背外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）和頂點(diǎn)區(qū)。利用SimNIBS軟件對模擬電場進(jìn)行了圖示。紅色方塊在IR條件下作為有意TBR項(xiàng)目，在IF條件下作為替代TBR項(xiàng)目。紫色五角形作為被動(dòng)TBF或主動(dòng)TBF項(xiàng)目。
2、WM-DF任務(wù)
本研究采用一種改進(jìn)的WM-DF任務(wù)（圖1）在這項(xiàng)任務(wù)中，受試者最初被要求記住兩個(gè)項(xiàng)目，其中一個(gè)隨后被提示在IR（提示記住與任務(wù)相關(guān)的信息而忘記與任務(wù)無關(guān)的信息）或IF條件（忘記與任務(wù)無關(guān)的信息，同時(shí)記住與任務(wù)有關(guān)的信息）下記住或忘記。最終得到了四種類型的項(xiàng)目，即有意TBR和被動(dòng)TBF（IR條件），替代TBR和主動(dòng)TBF（IF條件）。（注：紅色方塊在IR條件下作為有意TBR項(xiàng)目，在IF條件下作為替代TBR項(xiàng)目。紫色五角形作為被動(dòng)TBF或主動(dòng)TBF項(xiàng)目。）
然后，通過視覺搜索任務(wù)來評估與TBR或TBF項(xiàng)目相關(guān)的記憶痕跡強(qiáng)度。在視覺搜索任務(wù)中，受試者被要求通過按鍵盤上的“Z”或“M”鍵來區(qū)分嵌入在物體中的目標(biāo)黑線的方向（左或右）。根據(jù)干擾物匹配類型，將實(shí)驗(yàn)分為兩類，即干擾物匹配和不匹配實(shí)驗(yàn)。在干擾物匹配實(shí)驗(yàn)中，搜索數(shù)組中的一個(gè)對象與記憶項(xiàng)目的顏色和形狀都匹配。在干擾物不匹配的實(shí)驗(yàn)中，搜索數(shù)組中沒有一個(gè)對象與記憶對象有任何相同的特征。根據(jù)線索類型和干擾物匹配類型的組合，得到了6種條件：有意TBR匹配實(shí)驗(yàn)、被動(dòng)TBF匹配實(shí)驗(yàn)、替代TBR匹配實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)TBF匹配實(shí)驗(yàn)、IR不匹配實(shí)驗(yàn)和IF不匹配實(shí)驗(yàn)。
TBR/TBF項(xiàng)目在搜索數(shù)組中充當(dāng)干擾。與不存在干擾物的情況相比，存在干擾物的情況（與TBR/TBF項(xiàng)目相匹配的干擾物）的反應(yīng)時(shí)更長，說明存在干擾物的注意捕獲效應(yīng)（ACE）（注：指環(huán)境中某些突顯的、任務(wù)無關(guān)的刺激自動(dòng)吸引注意力的心理現(xiàn)象）。干擾物的記憶痕跡越強(qiáng)，ACE的程度越高。
3、記憶測試
在記憶測試中，受試者被要求通過按鍵盤上的“Z”或“M”來反應(yīng)所呈現(xiàn)的項(xiàng)目是否與TBR項(xiàng)目相同。記憶測試只測試TBR（有意TBR和替代TBR）項(xiàng)的記憶。
4、TMS刺激方案
使用經(jīng)顱磁刺激儀（M-100 Ultimate，深圳英智科技有限公司，中國深圳）的八字形線圈（BY-90A）進(jìn)行10Hz的高頻刺激，刺激強(qiáng)度設(shè)置為110%的靜息運(yùn)動(dòng)閾值（RMT）。
線圈的位置根據(jù)國際10-20 EEG系統(tǒng)確定，其中F4為右側(cè)DLPFC的位置，F(xiàn)7為左側(cè)VLPFC刺激的位置，Cz代表頂點(diǎn)，由于頂點(diǎn)刺激對正在進(jìn)行的任務(wù)相關(guān)過程的影響最小，因此本研究中用作控制條件。
經(jīng)顱磁刺激分別作用在左腹外側(cè)前額葉皮層（VLPFC）、右背外側(cè)前額葉皮層（DLPFC）和頂點(diǎn)區(qū)。利用SimNIBS軟件對模擬電場進(jìn)行了圖示（圖1）。一共進(jìn)行了33次刺激，每次持續(xù)3秒，每次刺激間隔20s，在12.2 min內(nèi)的脈沖總數(shù)為990次。
5、數(shù)據(jù)分析
對于視覺搜索任務(wù)，分別以搜索類型（有意TBR匹配、被動(dòng)TBR匹配、替代TBR匹配、主動(dòng)TBR匹配、IR不匹配和IF不匹配）和刺激位置組（右DLPFC、左VLPFC和頂點(diǎn)）作為被試間因素對搜索精度和logRT進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。不同項(xiàng)目類型的ACE是通過從匹配試驗(yàn)中減去不匹配試驗(yàn)的logRT來計(jì)算的。
對于ACE，以項(xiàng)目類型（有意TBR、被動(dòng)TBF、替代TBR和主動(dòng)TBF）作為被試內(nèi)變量，以組為被試間變量，進(jìn)行重復(fù)測量方差分析。
三、研究結(jié)果
1、視覺搜索任務(wù)的結(jié)果
對于檢索精度，方差分析顯示實(shí)驗(yàn)類型是主要影響因素。兩兩比較顯示：
(1)與替代TBR匹配和主動(dòng)TBR匹配實(shí)驗(yàn)相比，IF不匹配的準(zhǔn)確性更高。
(2)被動(dòng)TBF匹配試驗(yàn)的準(zhǔn)確性高于非IR匹配試驗(yàn)；在有意TBR匹配試驗(yàn)和IR非匹配試驗(yàn)之間沒有發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確性差異。各組主效應(yīng)和實(shí)驗(yàn)類型與組間交互作用均不顯著。
簡單效應(yīng)分析顯示：
(1)三組中，與IR不匹配的試驗(yàn)（即有意TBR項(xiàng)目的ACE）相比，有意TBR匹配的logRT更長。
(2)在左側(cè)VLPFC組中，被動(dòng)TBF匹配組的logRT（即被動(dòng)TBF項(xiàng)目的ACE）比IR不匹配組更長，而在頂點(diǎn)組和右側(cè)DLPFC組中則沒有。
(3)與IF不匹配試驗(yàn)相比，三組替代TBR匹配和主動(dòng)TBF匹配實(shí)驗(yàn)（即替代TBR和主動(dòng)TBF項(xiàng)目的ACE）的logRT均較長。（表1）
ACE項(xiàng)目類型與組交互作用顯著。簡單效應(yīng)分析結(jié)果表明：
(1)三組TBR（有意TBR和替代TBR）項(xiàng)目的ACE均大于TBF（被動(dòng)TBF和主動(dòng)TBF）項(xiàng)目；
(2)頂點(diǎn)組替代TBR的ACE大于有意TBR項(xiàng)目，而右DLPFC組和左VLPFC組的ACE均大于有意TBR項(xiàng)目；頂點(diǎn)組主動(dòng)TBF的ACE大于被動(dòng)TBF，但右DLPFC組和左VLPFC組的ACE均大于被動(dòng)TBF ；
(3)對于有意TBR，與頂點(diǎn)組相比，右側(cè)DLPFC 和左側(cè)VLPFC的ACE均增加。右側(cè)DLPFC組與左側(cè)VLPFC組間無差異；
(4)對于替代TBR，左側(cè)VLPFC組和頂點(diǎn)組的ACE均大于右側(cè)DLPFC組和頂點(diǎn)組。左側(cè)VLPFC與頂點(diǎn)組間無差異；
(5)對于被動(dòng)TBF，左側(cè)VLPFC與頂點(diǎn)組相比ACE值較大，但與右側(cè)DLPFC組相比ACE值較小，右側(cè)DLPFC與頂點(diǎn)組之間無差異；
(6)與頂點(diǎn)組相比，右側(cè)DLPFC組和左側(cè)VLPFC組的ACE均有所降低。右側(cè)DLPFC組和左側(cè)VLPFC組間無顯著差異（圖2）。
表1 不同組中不同搜索類型的平均搜索RT
圖2 在頂點(diǎn)、右側(cè)背外側(cè)前額葉皮層和左側(cè)腹外側(cè)前額葉皮層組中，有意TBR、被動(dòng) TBF、替代TBR和主動(dòng)TBF項(xiàng)目的注意捕獲效應(yīng)（ACE）。
2、記憶測試的結(jié)果
在不同條件下，記憶測驗(yàn)的準(zhǔn)確率均在93.45%以上。方差分析的結(jié)果顯示，主效應(yīng)和項(xiàng)目類型×組交互作用均不顯著；這些結(jié)果表明，在不同條件下和三組之間，記憶測試的準(zhǔn)確性沒有顯著差異。
四、研究結(jié)論
除了右側(cè)DLPFC和頂點(diǎn)組的被動(dòng)TBF項(xiàng)目外，所有項(xiàng)目類型的反應(yīng)時(shí)都比干擾物匹配實(shí)驗(yàn)（即ACE）更長。這些記憶項(xiàng)目作為搜索數(shù)組中的干擾物捕獲了受試者的注意力，表明這些項(xiàng)目被保存在工作記憶中。更重要的是，與 TBF 項(xiàng)目相比，TBR 項(xiàng)目在所有組中都表現(xiàn)出更高的 ACE 值，這表明 TBR 項(xiàng)目在記憶痕跡方面優(yōu)于 TBF 項(xiàng)目（即 DF 效應(yīng)）。這些發(fā)現(xiàn)表明，受試者能夠根據(jù)線索成功地操縱工作記憶中存儲的信息。
刺激右DLPFC或左VLPFC能夠促進(jìn)主動(dòng)遺忘。右側(cè)DLPFC的激活可能會(huì)改善主動(dòng)忘記（TBF）項(xiàng)目的直接抑制，從而促進(jìn)在涉及明確記憶線索的條件下對要記住（TBR）項(xiàng)目的選擇性重復(fù)。左側(cè)VLPFC的激活可以改善思維替代過程，在與明確遺忘提示有關(guān)的條件下增強(qiáng)對TBR項(xiàng)目的記憶和對TBF項(xiàng)目的記憶抑制。遺忘是一個(gè)主動(dòng)的過程，可以通過非侵入性的大腦刺激來調(diào)節(jié)。
