葉曉紅 陳幼貞 孟迎芳

(1三明學院教育與音樂學院, 福建 三明 365004) (2福建師范大學心理系, 福州 350007)

1 前言

在過去30年里, 內隱記憶(implicit memory)一直是認知領域的研究熱點之一, 它反映的是一種自動的、不需要意識參與的記憶, 這種記憶與傳統(tǒng)的、需要有意識回憶的外顯記憶是功能性分離的。但以往對內隱和外顯記憶的描述及區(qū)分多是針對個體在信息提取時的心理經驗, 而與此相關但更為關鍵的問題是：形成記憶時, 大腦經歷了怎樣的加工過程？

研究編碼神經機制的典型范式是相繼記憶范式(subsequent memory performance paradigm), 即首先通過神經成像技術記錄被試學習過程中的神經活動, 然后根據隨后的記憶測驗結果(如再認正確與錯誤)對學習項目進行分類(如隨后記住與隨后遺忘), 并探討不同類別在編碼過程中的大腦活動差異, 從而間接探討記憶形成時大腦的認知加工機制。采用事件相關電位(event-related potentials, ERP)的研究業(yè)已證實, 隨后外顯提取的項目在學習過程中記錄到的波幅比隨后未提取出的項目更為正偏斜, 這種差異也稱為“Dm (Differences based on subsequent memory performance)效應”, 它是記憶成功形成時大腦活動的特異性反映。但在內隱記憶背景下關于Dm效應的研究不多。

早期研究大多通過內隱測驗來探討內隱記憶Dm效應, 并與外顯測驗(如回憶、再認)中的Dm效應進行比較, 但所得結果并不一致(Paller, Kutas, &Maye, 1987; Paller, 1990; Friedman, Ritter, & Snodgrass,1996)。究其原因, 主要在于內隱測驗中獲得的效應是否完全反映了內隱記憶如啟動的“純加工”過程。實際上, 任何一個記憶測驗中, 多種記憶過程都會同時對個體的行為產生作用(Voss & Paller, 2008)。因此研究者已不提倡單單根據測驗模式來定義內隱和外顯記憶, 而應把之區(qū)分為兩種不同的加工過程。外顯與內隱記憶加工會同時存在于任何一個測驗中, 重要的是, 如何在測驗中分離出外顯記憶以及不帶提取意識的內隱記憶加工。

已有一些研究曾嘗試在單一測驗中同時獲得內隱和外顯記憶的神經測量, 并探討二者之間的關系。Schott, Richardson-Klavehn, Heinze和 Düzel(2002)首創(chuàng)詞干補筆與再認相結合的兩階段測驗方式, 在一個測驗中同時獲得外顯記憶及不帶再認的知覺啟動。被試學習一系列視覺詞后進行詞干補筆測驗, 要求先用學過的詞來完成詞干, 如果不行,就用想到的第一個詞來完成詞干, 補筆完成后回答該詞是否來自學習階段。根據補筆及隨后的回答對學習階段的項目進行分類。用學過的詞完成了補筆,但隨后卻回答該詞未學過, 該詞干所對應的學習詞為內隱記住項目; 用學過的詞補筆, 同時回答該詞學過的為外顯記住項目; 用未學過的詞完成補筆,同時也判斷該詞未學過的, 其詞干對應的學習詞為忘記項目。結果發(fā)現, 外顯記憶表現為600～800 ms中央區(qū)以及900～1200 ms右額區(qū)正走向的Dm效應,即外顯記住項目誘發(fā)的 ERP比忘記項目更為正走向, 而內隱記憶表現為200～450 ms中央頂區(qū)負走向的Dm效應, 即內隱記住項目誘發(fā)的ERP比忘記項目更為負走向, 表現出與外顯記憶完全不同的神經反應。其fMRI結果表明, 預測隨后外顯記憶的神經關聯表現在雙內側顳葉和左前額皮層的激活增強,而預測隨后知覺啟動的神經關聯表現在雙側紋外皮層, 左梭狀回和雙側下前額皮層的反應減少(Schott et al., 2006)。Wimber, Heinze和 Richardson-Klavehn(2010)采用類似的實驗程序進一步證實, 編碼過程中不同的額頂皮層網絡預測著隨后的內隱和外顯記憶, 外顯記憶主要表現在背側后頂區(qū)和腹外側前額皮層的激活, 而內隱記憶則表現在腹側后頂皮層以及背外側前額皮層與內側額區(qū)的激活。

為了進一步驗證內隱與外顯記憶在編碼階段的分離現象, 孟迎芳近期(2012, 2013)采用與Schott等類似的兩階段測驗程序及相繼記憶范式, 比較了內隱與外顯記憶在編碼過程中的Dm效應差異。被試學習系列詞或面孔之后進行二選一的迫選再認測驗,如果兩個都是未曾見過的, 也必須從中猜測出一個,之后回答剛才所選刺激是否為學習階段出現過的,根據兩次答案對學習階段的刺激進行分類, 隨后被選擇并告知為見過的定義為“相繼記住”; 隨后被選擇但告知是猜測的定義為“相繼啟動”; 隨后未被選擇, 即測驗中選擇了新刺激且告知為猜測的定義為“相繼忘記”。結果發(fā)現, 在詞實驗中, 內隱記憶主要與顳區(qū)及中央區(qū)早期負走向的 Dm效應相聯系, 而外顯記憶主要與前額區(qū)正走向的 Dm效應相聯系;在面孔實驗中, 內隱記憶表現為400～500 ms額中央區(qū)負走向的Dm效應, 而外顯記憶表現為400 ms開始頂區(qū)正走向的Dm效應。綜合上述在編碼上的這些研究, 雖然上述結果存在一些差異, 但我們發(fā)現,內隱記憶均表現為一種負走向的 Dm效應, 與之前研究中較多發(fā)現的正走向Dm效應存在著明顯的差異, 且內隱記憶負走向 Dm 效應都出現得較早, 而外顯記憶正走向 Dm效應都出現得較晚。由此, 我們不禁產生一種疑問, 負走向的Dm效應是否為內隱記憶在記憶形成過程中所特有的一種表現呢？這種負走向的Dm效應與外顯記憶正走向Dm效應存在著什么樣的關系？它們分別反映著怎樣的認知加工機制？二者在記憶形成過程中分別扮演著怎樣的角色呢？這一系列的問題引發(fā)了我們對內隱記憶形成過程中的加工機制的進一步探討。

然而, 針對上述結果我們也發(fā)現了一些矛盾之處, 例如, 在Schott等(2002)研究中, 早期(200～450 ms)的負走向Dm效應在內隱記憶和外顯記憶中有著一定的類似性, 雖然Schott等人對此并未做任何解釋;孟迎芳(2013)的研究中也發(fā)現 200～300 ms中央區(qū)及600 ms開始的頂區(qū)負走向的Dm效應為兩種記憶類型所共有。此外, 一般與外顯記憶關聯的內側顳葉激活(Schott et al., 2002)在 Wimber等研究(2010)中卻發(fā)現是與知覺啟動相關聯的。這些矛盾使得對研究結果的解釋存在著不確定性, 究其原因,這些研究并未獲得一致的內隱記憶Dm效應可能與熟悉性的混淆有關。根據記憶的雙加工理論, 外顯記憶可以劃分為兩個不同的加工過程：回想(recollection) 和熟悉性(familiarity)?；叵敕从车氖菍W習過的項目的特定信息的提取, 一般在再認測驗中表現為“記得”反應, 熟悉性反映的是對學習過的項目和測驗項目整體相似性的評估過程(Yonelinas,2002), 它是在缺乏來源信息的條件下產生的“知道”感覺。如Wimber等在對實驗結果進行解釋時曾提出, 啟動項目可能易受到熟悉性或低自信度再認記憶的污染, 因為被試很可能只對那些能夠回想起學習情節(jié)的項目或確定記得的項目做出“見過”的反應。按照這種假設, 那么預測隨后啟動的Dm效應可能同時包含了啟動和熟悉性效應。因此, 在單一測驗中進一步區(qū)分回想、熟悉性與啟動是非常必要的。

基于此, 我們將通過兩階段的迫選再認測驗與Dm 范式的結合, 在一個測驗中同時獲得回想、熟悉性及與不帶提取意識的內隱記憶(知覺啟動或概念啟動)的Dm效應。為了能夠同時探討三者的Dm效應, 在本實驗中, 我們將修改前人研究中的實驗范式, 把迫選再認后的新/舊判斷改為記住/知道/猜測判斷：記住, 即選擇是基于對學習階段特定信息的提取; 知道, 即選擇只是基于有點熟悉性的感覺,無法提取特定的信息; 猜測, 即完全沒有記憶, 以至于該刺激“根本不是學習過的”, 只是迫于任務的要求進行了選擇, 從而把學習項目區(qū)分為相繼記住、相繼知道、相繼啟動和相繼忘記項目。記住和知道都意味著被試有主動的外顯記憶, 而猜測則意味著外顯記憶是完全缺失的。因此基于知覺或概念流暢性的無意識提取而產生的“正確猜測”行為提供了啟動的行為測量, 而基于知覺或概念流暢性的有意識提取而產生的“知道感”提供了熟悉性的行為測量, 從而為進一步比較回想、熟悉性與啟動之間的認知加工差異提供支持。

另外, Voss和Paller (2008)曾指出, 在任何一個內隱或外顯測驗中, 神經測量能夠同時反映內隱和外顯記憶加工, 因此如何利用實驗參數選擇性地獲取不同記憶成分的操作是必要的, 否則無法確定與某種記憶加工關聯的神經成像結果。因此我們認為,要想確定與三種記憶類型關聯的神經分離現象, 需要提供能夠在一個測驗中區(qū)分不同記憶加工的相關行為測量。實驗心理學已提供了好幾個在行為上能夠產生內隱和外顯記憶分離的實驗變量。例如,編碼時的加工水平設置不會影響到隨后的知覺啟動, 但外顯記憶行為會表現出加工水平差異; 編碼時的干擾設置會減少隨后的外顯記憶行為, 但不會減少, 或只是稍微影響到隨后的內隱記憶效應。基于此, 我們在編碼階段設計干擾變量, 以期通過編碼階段不同干擾變量的設置來證實單一測驗中獲得了多種不同的記憶加工類型。因而我們預測, 編碼干擾會破壞回想和熟悉性Dm效應, 但不影響啟動Dm效應。同時, 本研究可為進一步確定不同記憶類型的編碼機制提供參考。

2 研究方法

2.1 實驗設計

本項目包括兩個實驗, 實驗 1為無干擾實驗,實驗2為編碼干擾實驗。

2.2 被試

實驗 1選取了 15名大學生被試, 其中男生 8人, 女生7人, 實驗2另外選取了15名大學生被試,其中男生9人, 女生6人, 所有被試均為某某大學學生, 年齡在20～25歲之間, 平均年齡22.1歲, 所有被試均為右利手, 視力或矯正視力正常, 無嚴重疾病史。實驗結束后付給被試一定報酬。

2.3 刺激材料

(1)雙字詞

從北京語言學院教學研究所編著的《現代漢語頻率詞典》(1986年出版)選取低頻漢語雙字詞480個, 詞頻為 2.3～12.2/百萬, 平均詞頻 3.654/百萬,所有詞的意義均趨于中性化。把480個雙字詞隨機分成4組, 每組120個詞, 其中實驗1與實驗2使用相同的詞語。在每個實驗中, 2組雙字詞在學習階段呈現, 剩余 2組作為新詞用于測驗階段, 與學習階段呈現過的舊詞配對呈現。為了排除首因和近因效應, 每個實驗都另外選取了 16個雙字詞作為填充詞, 在學習階段每組雙字詞呈現之前和之后出現,但結果不計入分析。

(2)干擾刺激

實驗2中的干擾刺激由朝向不同的箭頭符號構成朝向一致和不一致兩類(見圖 1), 干擾圖片大小為3.18 cm × 2.91 cm, 在學習階段與雙字詞同時呈現。

圖1 干擾刺激樣例

2.4 實驗程序

2.4.1 實驗1

實驗過程中要求被試坐在隔音室內的沙發(fā)里,并注視計算機屏幕中央的注視點。計算機顯示器的背景為黑色, 距離被試80 cm。要求被試用兩手的食指分別按壓游戲手柄的左鍵和右鍵進行相應的按鍵反應。

實驗總共包括4個學習—測驗組, 每組包括三個階段：

(1)學習階段：屏幕中央呈現一個 12.01 cm ×7.19 cm的白色方框, 單個雙字詞呈現在方框中央,字體大小為60, 每組內一半的雙字詞紅色呈現, 另一半藍色呈現, 要求被試對詞的顏色進行判斷, 紅色按左鍵, 藍色按右鍵。每組內的刺激隨機呈現, 每個刺激呈現800 ms, 刺激間隔為(ISI) 1400 ± 200 ms。

(2)分心作業(yè)階段：屏幕中央呈現358–2, 要求被試做一分鐘的連續(xù)倒減2運算, 并大聲的報告出來。

(3)迫選再認階段：在測驗階段, 屏幕中央呈現一個13.36 cm × 6.27 cm的白色方框, 舊詞與新詞配對同時呈現在白色方框的左右兩邊, 舊詞與新詞的位置在被試內進行平衡。要求被試從中選擇一個剛才見過的詞語, 如果兩個都沒有見過, 也必須從中猜測出一個, 選擇左邊按左鍵, 選擇右邊按右鍵,詞的字體大小為60, 所有的字體都為黑色, 兩個詞語的中間間隔大約 1 cm, 每個詞配對呈現時間為2000 ms, 刺激間隔為(ISI) 1400 ± 200 ms。結束后屏幕再次出現按鍵的提示, 即對剛才選擇出來的刺激表明自己的元記憶等級, 記住(百分之百的確定這個詞語在學習階段出現過, 并且能夠非常清晰的回憶出所有的細節(jié)), 知道(僅僅只是覺得選擇出來的詞語很熟悉, 不能回憶出更多的細節(jié)信息), 猜測(對選擇出來的詞語沒有任何感覺, 僅是為了完成任務, 迫不得已選擇的)。三個不同元記憶等級通過游戲手柄的左右手按鍵及2鍵來控制, 記住用左手食指按左鍵, 知道用右手食指按右鍵, 猜測用右手拇指按2鍵。按鍵提示呈現時間為1400 ms, 要求被試在提示出現后盡可能地進行相應的選擇。按鍵提示與下一個刺激之間的間隔時間為1400 ± 200 ms。

圖2 編碼干擾實驗流程圖

2.4.2 實驗2

編碼干擾實驗分為兩個階段進行, 第一階段進行單獨干擾任務, 第二階段干擾任務與記憶測驗同時進行。(1)單獨干擾任務階段：要求被試對箭頭的朝向進行判斷, 箭頭朝向一致用右手拇指按 2鍵,箭頭朝向不一致不按鍵。每組內的刺激隨機呈現, 每個刺激呈現800 ms, 刺激間隔為(ISI) 1500 ± 100 ms。具體實驗程序圖見圖2。(2)干擾任務與記憶測驗同時進行階段：記憶實驗2的程序與實驗1類似, 不同之處僅在于學習階段設置了干擾任務。在學習階段, 干擾刺激與雙字詞同時出現, 呈現在雙字詞之上。要求被試既要進行雙字詞的顏色判斷, 同時還要完成干擾任務。按鍵采用3鍵反應, 其中雙字詞顏色判斷的按鍵方式與無干擾實驗相同, 干擾任務采用“Go-no go”范式, 用右手拇指按2鍵對箭頭朝向一致進行反應, 而箭頭朝向不一致不反應。朝向一致與不一致的干擾刺激各占一半。在整個學習的過程中, 要求被試盡可能對兩個刺激同時又快又準確的反應。每組內的刺激隨機呈現, 每個刺激呈現800 ms, 刺激間隔為(ISI) 1400 ± 200 ms。具體實驗流程圖見圖2。

在正式實驗之前, 被試進行相應的練習, 熟悉整個程序, 練習的項目不進入正式實驗。整個實驗過程要求被試盡可能又快又準確的進行按鍵反應。實驗程序使用 Presentation 0.71軟件編制, 實驗中使用的電腦為DELL Dimension 8200, 其顯示器是15寸CRT, 分辨率為800×600, 刷新頻率為75 Hz。

2.5 ERPs記錄

采用 Neuroscan-64導腦電采集分析系統(tǒng)和Ag/AgCl電極帽, 連續(xù)記錄學習階段的EEG。電極位置采用 10-20擴展電極系統(tǒng), 單級導聯, 以頭頂作為參考電極采集數據, 接地點在Fpz和Fz連線的中點, 另外有4個電極記錄眼電：左眼框上、下側2個電極記錄垂直眼電, 兩眼外側的 2個電極記錄水平眼電。濾波帶通為0.05～100 Hz, A/D采樣率為1000 Hz, 整個腦電采集過程中所有電極與頭皮接觸電阻均小于5 k?。

2.6 數據分析

對于實驗所獲得的數據, 均根據測驗階段兩次選擇的結果對學習階段的刺激進行分類(圖 3), 被試選擇舊詞, 再次表明元記憶等級為記住的為記住項目(記住); 選擇舊詞, 且隨后表明元記憶為知道的為知道項目(知道); 選擇了舊詞但最后表明元記憶為猜測的為啟動項目(啟動); 被試選擇新詞, 且隨后表明元記憶為猜測的, 與其相對應的舊詞為忘記項目(忘記); 選擇了新詞, 且隨后表明元記憶為記住或者知道的這兩部分, 因為與本研究的目的無關, 不計入分析。

圖3 數據分類示意圖

對學習階段的腦電記錄進行脫機疊加平均處理, 分析窗口為–200～1200 ms, 用–200～0 ms作為基線進行矯正。伴有眨眼、眼動、肌電等偽跡的數據均被排除, 排除標準為±75 μV。對每種條件下的詞所誘發(fā)的 ERPs進行分類疊加, 根據頭皮分布與電極位置之間的關系, 同時結合波形、地形圖等,共選取 15個代表電極進行統(tǒng)計分析, 包括前額區(qū)(FP1、FPz、FP2)、額區(qū)(F3、Fz、F4)、中央區(qū)(C3、Cz、C4)、頂區(qū)(P3、Pz、P4)和枕區(qū)(O1、Oz、O2)。所有的數據分析使用SPSS 11.5軟件包進行, 同時使用Greenhouse-Geisser矯正法。

3 研究結果

我們分別對學習階段各類項目的反應進行疊加, 總共獲得學習階段4類項目的ERPs：記住、知道、啟動和忘記。為了具體了解各種項目之間的差異, 根據前人的研究, 我們把記住、知道、啟動項目分別與忘記項目進行比較, 以此來確定回想、熟悉性和啟動的Dm效應。

總體來看, 這4類項目的ERP差異大約從刺激后200 ms開始, 因此我們從200 ms開始分析, 每100 ms為一分析時段。具體分析過程中首先對原始數據進行標準化處理(McCarthy & Wood, 1985), 然后對不同實驗結果進行分時段分腦區(qū)對兩類項目的 ERP平均波幅進行 2(項目類別：忘記 vs記住/知道/啟動)×3(電極)的重復測量方差分析。

3.1 無干擾條件下回想、熟悉性和啟動的Dm效應分析

(1)回想的Dm效應

(2)熟悉性的Dm效應

方差分析結果表明, 知道和忘記項目的 ERP差異主要表現在 300～400 ms的前額區(qū)[

F

(1,14) =4.46,

p

= 0.053, η= 0.242]及 500～600 ms的頂區(qū)位置[

F

(1,14) = 7.13,

p

= 0.018, η= 0.337], 所有的差異均表現為知道誘發(fā)的 ERP比忘記更為正走向,即表現為正走向Dm效應。而在枕區(qū), 200～300 ms發(fā)現了項目類別主效應[

F

(1,14) = 6.06,

p

= 0.027,η= 0.302], 但與前額區(qū)的差異趨勢不同, 表現為知道誘發(fā)的 ERP比忘記更為負走向。具體差異波形圖見圖4。

(3)啟動的Dm效應

圖4 無干擾條件下不同項目類別在編碼階段的ERPs比較

3.2 干擾條件下回想、熟悉性和啟動的Dm效應分析

(1)回想的Dm效應

方差分析結果表明, 在不同的腦區(qū)及所有的時間段均未發(fā)現記住和忘記項目的 ERP差異。具體波形差異詳見圖5。

(2)熟悉性的Dm效應

(3)啟動的Dm效應

方差分析結果表明, 在中央區(qū)600～800 ms發(fā)現項目類別的主效應[600～700:

F

(1,14) = 4.03,

p

= 0.064,η= 0.224; 700～800:

F

(1,14) = 7.15,

p

= 0.018, η=0.338], 啟動誘發(fā)的ERP比忘記更為負走向。具體波形差異詳見圖5。

綜上所述, 我們可以發(fā)現, 在無干擾條件下,回想的Dm效應主要表現為從400 ms開始的右前額區(qū)正走向Dm效應以及800 ms開始的枕區(qū)負走向Dm效應, 而熟悉性主要表現為300～400 ms的前額區(qū)及500～600 ms的頂區(qū)正走向的Dm效應, 啟動表現為700 ms開始的中央區(qū)負走向Dm效應。而在編碼干擾條件的作用下, 這些Dm效應有著不同的變化, 首先我們沒有發(fā)現與回想關聯的明顯 Dm效應, 而與熟悉性關聯的正走向 Dm效應表現在600～800 ms的右額區(qū), 與啟動關聯的負走向Dm效應表現在600～800 ms的中央區(qū)。

為了進一步探討不同條件下發(fā)現的Dm效應是否具有類似性, 我們采用標準化的地形圖分析方法(McCarthy & Wood, 1985; Picton et al., 2000)對熟悉性和啟動的Dm效應分別進行2(實驗條件：無干擾vs干擾)×62(電極)的混合方差分析。以往研究表明,標準化的地形圖分析方法有助于判斷不同條件下的地形圖差異是否源于實驗條件的不同所造成的神經信號激活程度的差異。如果不同實驗條件所記錄的大腦神經信號的激活是相同的, 那么所對應的地形圖趨勢應是相同的, 相反, 如果實驗條件和電極存在著交互作用, 則可表明不同的干擾條件產生了不同的地形圖差異(Alain, Achim, & Woods,1999)。結果發(fā)現, 對于熟悉性和啟動的 Dm 效應,我們均未在相應時間段發(fā)現實驗條件的差異, 表明兩種條件下獲得的熟悉性或啟動Dm效應應該是類似的。

圖5 干擾條件下不同項目類別在編碼階段的ERPs比較

4 討論與分析

通過兩階段的迫選再認測驗與Dm范式的結合,我們在一個測驗中同時獲得回想、熟悉性及啟動的Dm 效應。結果發(fā)現, 這三種記憶類型關聯的 Dm效應存在著差異, 更為重要的是, 在編碼過程中設置的干擾變量對三種 Dm效應產生了不同的影響,即編碼干擾破壞了回想的Dm效應, 但對熟悉性和啟動的Dm效應影響相對較小。

4.1 與啟動關聯的負走向Dm效應

與之前研究結果類似(Schott et al., 2002; 孟迎芳, 2012, 2013), 本研究獲得的啟動Dm效應也表現為一種負走向的趨勢, 即啟動誘發(fā)的 ERP比忘記更為負走向, 這種趨勢從刺激后700 ms開始, 直到記錄結束, 在中央區(qū)表現的最為明顯。重要的是,中央區(qū)這種負走向的Dm效應并未受到編碼干擾的影響, 表現出對編碼干擾的“免疫性”特征?？梢?中央區(qū)這種負走向的Dm效應可能是與啟動效應有著較多關聯的一種神經表現。Schott等(2002)認為,這種負走向的Dm效應可能反映了在知覺和詞匯層面上對詞進行的有效加工, 這種加工有助于隨后的知覺啟動。Wimber等(2010)提出, 這種負走向的Dm效應反映了被試在編碼階段對信息的定向性注意, 雖然其無法保證隨后的再認記憶, 卻能有效地促進隨后的知覺辨認。我們的結果進一步支持了這些解釋。中央區(qū)負走向的Dm效應可能代表著刺激驅動的知覺加工(Whittlesea, 1993; Whittlesea,Jacoby, & Girard, 1990; Conroy, Hopkins, & Squire,2005; Meng, Ye, & Gonsalves, 2014), 這種知覺加工可以產生對該刺激的知覺流暢性, 雖然這種知覺流暢性無法支持隨后的有意識提取, 但在迫選再認測驗中, 它會提高被試選擇舊項目的傾向(Voss &Paller, 2008, 2009; Voss, Baym, & Paller, 2008), 因為這些舊項目所引起的知覺流暢性要系統(tǒng)地高于新項目, 從而產生不帶提取意識的內隱記憶效應。并且這種由刺激驅動的知覺流暢性不容易受到干擾的影響, 這與以往研究中一致發(fā)現的內隱記憶“抗干擾”性也是一致的(Mulligan, 1998; Benjamin Clarke & Bulter, 2008; Lozito & Mulligan, 2010), 因此我們認為, 中央區(qū)負走向的Dm效應可能是內隱記憶特有的一種ERP關聯成分。

有意思的是, 在中央區(qū)我們也有發(fā)現與熟悉性關聯的較微弱的Dm效應, 與啟動Dm效應的時間窗口相似[700～800 ms:

F

(1,14) = 3.80,

p

= 0.072, η= 0.213], 但表現為一種正走向的Dm效應, 即知道誘發(fā)的 ERP比忘記更為正走向。這一現象為我們實驗設計的有效性和意義提供了進一步的支持證據。正如我們在前言中所述, 以往研究中對內隱記憶Dm效應的探討可能“參雜”著熟悉性的成分, 因此很可能與熟悉性關聯的正走向Dm效應減弱或抵消了與啟動關聯的負走向Dm效應(Friedman et al.,1996)。而在本實驗中, 我們進一步區(qū)分了熟悉性和啟動效應, 并獲得了與各自關聯, 但趨勢上完全相反的Dm效應, 這也進一步證實了熟悉性與啟動在編碼階段的神經關聯應該是存在差異的。

此外, 在實驗中也發(fā)現早期枕區(qū)負走向Dm效應(200～300 ms), 并且這一效應在三種記憶類型中都有發(fā)現。Wiggs和Martin (1998)曾提出, 早期與內隱記憶相關的負走向的 ERP新/舊效應主要與視覺皮質皮層相關(Slotnick & Schacter, 2006), 且這種早期效應被稱為視覺感覺啟動效應(Henson,Rylands, Ross, Vuilleumeir, & Rugg, 2004; Slotnick& Schacter, 2010), 反映了被試對刺激具體信息的知覺流暢性加工, 隨后研究者也進一步證實, 枕區(qū)的波形差異僅僅代表視覺辨認的差異, 而沒有涉及任何記憶的成分(Barense, Henson, Lee, & Graham,2010; O'Neil, Cate, & Kohler, 2009; Squire & Wixed,2011)。因此我們認為, 早期枕區(qū)負走向的Dm效應不太可能反映被試在編碼過程中對詞匯的加工差異, 可能更多反映了在編碼過程中被試對詞給予的一種視覺辨認。

4.2 回想與熟悉性的Dm效應存在分離

以往研究中探討熟悉性和回想在編碼加工上的差異, 主要采用相繼記憶范式與“記得/知道”再認測驗相結合, 以此來比較回想和熟悉性的Dm效應差異。例如Mangelsa, Pictonb和Craik (2001)發(fā)現, 相繼記得刺激要比相繼知道或相繼忘記刺激引發(fā)一個更為正走向的ERP, 但相繼知道與忘記之間并未發(fā)現明顯的 ERP差異。Voss和 Paller (2009)結合自信度判斷發(fā)現, 記住與高自信度知道都表現出明顯的Dm效應, 且二者存在差異, 記住Dm效應比高自信度知道 Dm 效應有著更大的頂-枕區(qū)分布, 但對中自信度知道未發(fā)現Dm效應?？梢娫谶@些研究中, 對于熟悉性并未獲得與之關聯的可靠的Dm效應。對此, Mangelsa等(2001)曾將之歸結為內隱記憶對熟悉性的“污染”, 也就是“知道”反應中可能還包含著基于知覺流暢性的“有效猜測(lucky guess)”成分。故此, 在本實驗中我們加入了“猜測”判斷, 將基于知覺流暢性的無意識提取而產生的“正確猜測”部分從熟悉性中分離出來。在此基礎上,我們發(fā)現, 與熟悉性關聯的 Dm效應主要表現在300～400 ms的前額區(qū)及500～600 ms的頂區(qū)。而回想的Dm效應主要表現在從400 ms開始的右側前額區(qū)正走向Dm效應, 以及800 ms之后的枕區(qū), 但趨勢上為負走向的Dm效應。但更為重要的是, 在編碼干擾的作用下, 與熟悉性關聯的正走向Dm效應仍有存在, 主要表現在600～800 ms的右側額區(qū),但未發(fā)現任何與回想關聯的有效Dm效應。由此推測, 熟悉性和回想在編碼階段的認知加工應該是存在著差異的。

關于熟悉性和回想之間的分離, 以往研究也進行了大量的探討(Yonelinas, 2002; Woodruff, Hayama,& Rugg, 2006; Libby, Yonelinas, Ranganath, &Ragland, 2012; Moulin, Souchay, & Morrisb, 2013;Aly, Ranganath, & Yonelinas, 2014), 但大多針對提取時的認知加工, 發(fā)現二者有著不同的神經關聯,回想通常與頂區(qū)500～800 ms (LPC)的新/舊效應關聯, 而熟悉性則表現為額區(qū)300～500 ms (FN400)的新/舊效應。并且研究還發(fā)現, 在編碼階段的注意分散會減少回想頂區(qū)新/舊效應, 而對熟悉性額區(qū)新/舊效應不產生影響(Curran, 2004)。與提取階段的這些研究結果類似, 我們在編碼階段也發(fā)現了同樣的分離現象, 與熟悉性關聯的Dm效應主要表現在額區(qū), 且不受編碼干擾的影響, 而與熟悉性相比, 回想還表現在從800 ms開始的枕區(qū)負走向Dm效應,但該效應易受編碼干擾的影響。由此可見, 熟悉性和回想之間的加工差異在記憶形成的過程中就已經發(fā)生了。

Moscovitch (1992)曾提出的編碼加工兩階段神經生理學模型, 認為在形成記憶的過程中, 額葉皮層首先對輸入的信息進行精加工, 之后內側顳葉-海馬系統(tǒng)自動登記呈現給它的信息, 進行信息融合,以形成長期記憶(也見Buckner, Koutstaal, Schacter,& Rosen, 2000)。而我們實驗中發(fā)現的與回想關聯的持續(xù)枕區(qū)負走向Dm效應在以往研究中也有重復,如Mangelsa等人(2001)發(fā)現, 隨后記住的詞誘發(fā)的ERP要比隨后知道或忘記的詞更為負走向, 這種效應表現在下顳位置, 且持續(xù)時間較長(500～1500 ms), 研究者認為, 與回想關聯的大腦后部持續(xù)的負走向Dm效應可能反映了對刺激細節(jié)表征的持續(xù)加工, 以支持隨后對這些特定細節(jié)信息的有意識提取。綜合這些結果, 我們認為, 在形成記憶的過程中, 額葉的加工能夠支持隨后的熟悉性反應。這樣的加工對于隨后的回憶反應可能是必要的, 但并不足以支持回憶反應, 因為回憶反應需要提取編碼時的一些特定細節(jié), 而這些可能反映在大腦后部持續(xù)負走向Dm效應上。

綜上所述, 我們通過使用單一的迫選再認測驗及Dm范式, 有效地獲得了回想、熟悉性和啟動在編碼階段的神經分離現象。啟動主要與中央區(qū)相關聯, 并且這種負走向 Dm 效應是內隱記憶特有的;熟悉性主要表現在額區(qū)正走向的Dm效應; 而回想則需要前額區(qū)正走向Dm效應和后部枕區(qū)持續(xù)性負波共同完成。

Alain, C., Achim, A., & Woods, D. L. (1999). Separate memory-related processing for auditory frequency and patterns.

Psychophysiology, 36

, 737–744.Aly, M., Ranganath, C., & Yonelinas, A. P. (2014). Neural correlates of state-and strength-based perception.

Journal of Cognitive Neuroscience, 26

, 792–809.Barense, M. D., Henson, R. N. A., Lee, A. C. H., & Graham, K.S. (2010). Medial temporal lobe activity during complex discrimination of faces, objects, and scenes: Effects of viewpoint.

Hippocampus, 20

, 389–401.Buckner, R. L., Koutstaal, W., Schacter, A. L., & Rosen, B. R.(2000). Functional MRI evidence for a role of frontal and inferior temporal cortex in amodal components of priming.

Brain, 123

, 620–640.Benjamin Clarke, A. J., & Bulter, L. T. (2008). Dissociating word stem completion and cued recall as a function of divided attention at retrieval.

Memory, 16

(7),

7

63–772.Curran, T. (2004). Effects of attention and confidence on the hypothesized ERP correlates of recollection and familiarity.

Neuropsychologia, 42

, 1088–1106.Conroy, M. A., Hopkins, R. O., & Squire, L. R. (2005). On the contribution of perceptual fluency and priming to recognition memory.

Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 5

, 14–20.Friedman, D., Ritter, W., & Snodgrass, J. G. (1996). ERPs during study as a function of subsequent direct and indirect memory testing in young and old adults.

Cognitive Brain Research, 4

, 1–16.Henson, R. N., Rylands, A., Ross, E., Vuilleumeir, P., & Rugg,M. D. (2004). The effect of repetition lag on electrophysiological and haemodynamic correlates of visual object priming.

NeuroImage, 21

, 1674–1689.Lozito, J. P., & Mulligan, N. W. (2010). Exploring the role of attention during implicit memory retrieval.

Journal of Memory and Language, 63

, 387–339.Libby, L. A., Yonelinas, A. P., Ranganath, C., & Ragland, J. D.(2012). Recollection and familiarity in schizophrenia: A quantitative review.

Biological Psychiatry, 73

, 944–950.Meng, Y. F. (2012). ERP dissociation and connection between implicit and explicit memory at encoding.

Acta Psychologica Sinica, 44

(1), 30–39.[孟迎芳. (2012). 內隱與外顯記憶編碼階段腦機制的重疊與分離.

心理學報, 44

(1), 30–39.]Meng, Y. F. (2013). Neural correlates at encoding of covert face recognition.

Acta Psychologica Sinica, 45

(9), 935–943.[孟迎芳. (2013). 內隱面孔記憶的編碼機制.

心理學報,

45

(9), 935–943.]

Meng, Y. F., Ye, X. H., & Gonsalves, B. D. (2014). Neural

processing of recollection, familiarity and priming at encoding: Evidence from a forced-choice recognition paradigm.

Brain Research, 1585

, 72–82.Moulin, C. J., Souchay, C., & Morrisb, R. G. (2013). The cognitive neuropsychology of recollection.

Cortex, 49

(6),1445–1451.McCarthy, G., & Wood, C. C. (1985). Scalp distributions of event-related potentials: An ambiguity associated with analysis of variance models.

Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 62

, 203–208.Mulligan, N. W. (1998). The role of attention during encoding in implicit and explicit memory.

Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 24

, 27–47.Mangelsa, J. A., Pictonb, T. W., & Craik, F. I. M. (2001).Attention and successful episodic encoding: An eventrelated potential study.

Cognitive Brain Research, 11

, 77–95.Moscovitch, M. (1992). Memory and working-with-memory:A component process model based on modules and central systems.

Journal of Cognitive Neuroscience, 4

, 257–267.O'Neil, E. B., Cate, A. D., & Kohler, S. (2009). Perirhinal cortex contributes to accuracy in recognition memory and perceptual discriminations.

Journal of Neuroscience, 29

,8329–8334.Paller, K. A. (1990). Recall and stem-completion priming have different electrophysiological correlates and are modified differentially by directed forgetting.

Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition, 16

(5), 1021–1032.Paller, K. A., Kutas M., & Maye S. A. (1987). Neural correlates of encoding in an incidental learning paradigm.

Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 67

,360–371.Picton, T. W., Bentin, S., Berg, P., Donchin, E., Hillyard, S. A.,Johnson, R. J. R., …Taylor, M. J.. (2000). Guidelines for using human event related potentials to study cognition:Recording standards and publication criteria.

Psychophysiology, 37

, 127–152.Slotnick, S. D., & Schacter, D. L. (2006). The nature of memory related activity in early visual areas.

Neuropsychologia, 44

,2874–2886.Slotnick, S. D., & Schacter, D. L. (2010). Conscious and nonconscious memory effects are temporally dissociable.

Cognitive Neuroscience, 1

(1), 8–15.Squire, L. R., & Wixted, J. T. (2011). The cognitive neuroscience of human memory since H.M.

Annual Review of Neuroscience, 34

, 259–288.Schott, B. H., Richardson-Klavehn, A., Heinze, H. J., & Düzel,E. (2002). Perceptual priming versus explicit memory:Dissociable neural correlates at encoding.

Journal of Cognitive Neuroscience, 14

(4), 578–592.Schott, B. H., Richardson-Klavehn, A., Henson, R. N., Becker C., Heinze, H. J., & Düzel, E. (2006). Neuroanatomical dissociation of encoding processes related to priming and explicit memory.

The Journal of Neuroscience, 26

(3),792–800.Voss, J. L., Paller, K. A. (2008). Brain substrates of implicit and explicit memory: The importance of concurrently acquired neural signals of both memory types.

Neuropsychologia,46

(13), 3021–3029.Voss, J. L., Baym, C. L., & Paller, K. A. (2008). Accurate forced-choice recognition without awareness of memory retrieval.

Learning & Memory, 15

, 454–459.Voss, J. L., & Paller, K. A. (2009). An electrophysiological signature of unconscious recognition memory.

Nature Neuroscience, 12

, 349–355.Wimber, M., Heinze, H. J., & Richardson-Klavehn, A. (2010).Distinct frontoparietal networks set the stage for later perceptual identification priming and episodic recognition memory.

The Journal of Neuroscience, 30

(40), 13272–13280.Woodruff, C. C., Hayama, H. R., & Rugg, M. D. (2006).Electrophysiological dissociation of the neural correlates of recollection and familiarity.

Brain Research, 1100

, 125–135.Whittlesea, B. W. A., Jacoby, L. L., & Girard, K. (1990).Illusions of immediate memory: Evidence of an attributional basis for feelings of familiarity and perceptual quality.

Journal of Memory & Language, 29

, 716–732.Wiggs, C. L., & Martin. A. (1998). Properties and mechanisms of perceptual priming.

Current Opinion in Neurobiology,8

(2), 227–233.Whittlesea, B. W. A. (1993). Illusions of familiarity.

Journal ofExperimental Psychology: Learning, Memory, & Cognition,19

, 1235–1253.Yonelinas, A. P. (2002). The nature of recollection and familiarity: A review of 30 years of research.

Journal of Memory and Language, 46

, 441–517.