工作记忆与乘法心算：一项功能磁共振成像研究

摘要

采用fMRI技术，我们考察了干扰工作记忆中央执行成分对不同难度乘法心算的影响。其中简单的单数字算术问题，如：3×8，可以从长时记忆中直接提取答案；而要解答一些更复杂的问题，如：43×9，则依赖于真实的“运算”。结果表明，顶叶(沿顶内沟区)、额叶(辅助运动区、额中回)和枕叶(内侧纹外皮层：梭状回、舌回、楔叶)的大片脑区都有不同程度的激活，且存在左侧优势，并没有发现左侧经典语言区的参与。进一步分析显示，双侧辅助运动区和左侧额中回在心算受到干扰后的激活显著强于无扰时的激活，这表明前额叶参与了工作记忆的执行功能。因此，我们认为在乘法心算，特别是复杂乘法心算，条件下观察到的该脑区的激活本质上支持着工作记忆的中央执行功能，并非心算特化脑区。反之，双侧沿顶内沟区在心算受到干扰后的激活却显著弱于无扰时的激活，这或许是由加干扰后无法很好地完成心算造成的。此外，在完成简单乘法知识提取时，该脑区并没有表现出显著的干扰效应，表明沿顶内沟区是与工作记忆中央执行功能无关的真正意义上的算术加工脑区。而且，内侧纹外皮层在心算受到干扰后的激活减弱了，该脑区极有可能也参与了乘法心算，尤其是复杂乘法运算。本研究成功地实现了沿顶内沟区与前额叶部分脑区的功能分离，并且提示了内侧纹外皮层可能在乘法心算中的作用。

目录

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摘要

缩略语

前言

第一章研究背景及研究思路

1.1研究现状分析

1.1.1简单算术与复杂算术的分离

1.1.2算术知识提取和语言的关系

1.1.3顶内沟与心算

1.1.4心算时前额叶与顶叶皮层的功能分离

1.1.5心算与工作记忆

1.2问题的提出

第二章研究方法

2.1数据采集

2.1.1被试

2.1.2成像方法

2.1.3刺激呈现和反应记录

2.1.4实验设计与认知任务

2.2数据分析

2.2.1预处理

2.2.2统计分析

2.2.3二次统计

第三章关于工作记忆中央执行系统在心算中作用的功能磁共振成像研究

3.1实验结果

3.1.1行为结果

3.1.2脑成像结果

3.2讨论

第四章研究总结与展望

4.1研究总结

4.2研究展望

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参考文献

附录——实验材料