鄭志偉 肖鳳秋 郎敏佳 李 瑾 李 娟
(中國科學(xué)院心理健康重點實驗室(中國科學(xué)院心理研究所) 老年心理研究中心,北京 100101)
1 中國科學(xué)院大學(xué)心理學(xué)系 2 中國兒童中心
情節(jié)記憶年老化
——來自事件相關(guān)電位的證據(jù)
鄭志偉1肖鳳秋2郎敏佳1李 瑾1李 娟1
(中國科學(xué)院心理健康重點實驗室(中國科學(xué)院心理研究所) 老年心理研究中心,北京 100101)
情節(jié)記憶;年老化;編碼;熟悉性;回想;事件相關(guān)電位
情節(jié)記憶是個體對特定時間和地點發(fā)生的事件記憶〔1〕。研究表明,相對于年輕人,老年人的情節(jié)記憶功能表現(xiàn)出明顯衰退〔2〕。在編碼階段,認(rèn)知老化理論認(rèn)為老年人難以自發(fā)使用精細(xì)化策略對刺激材料進(jìn)行加工〔3〕,尤其難以對事件之間的聯(lián)結(jié)或關(guān)系信息進(jìn)行深度編碼〔4〕,是導(dǎo)致情節(jié)記憶成績下降的原因之一。在提取階段,行為研究發(fā)現(xiàn)老年人熟悉性相對保留較好,但回想能力卻嚴(yán)重受損〔5,6〕。熟悉性是一種快速發(fā)生、相對自動化的過程,表現(xiàn)為對事物是否發(fā)生的知道感?;叵氚l(fā)生時間較晚,需要付出意志努力,表現(xiàn)為對背景細(xì)節(jié)信息的策略性提取〔7〕。由于老年人難以通過回想過程對事件的背景細(xì)節(jié)進(jìn)行提取,因而導(dǎo)致其情節(jié)記憶下降。具有較高時間分辨率的事件相關(guān)電位(ERP)技術(shù)逐漸成為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的重要手段。當(dāng)前,以年輕人為對象的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了與情節(jié)記憶的編碼和提取過程有特定關(guān)聯(lián)的ERP指標(biāo),從而為考察年老化如何影響情節(jié)記憶提供了途徑。Paller等〔8〕認(rèn)為記憶差(Dm效應(yīng))通常發(fā)生于400~800 ms左右,主要分布于額區(qū)和中央頂區(qū)位置,是反映情節(jié)記憶成功編碼的重要指標(biāo)。與記憶提取相關(guān)的ERP指標(biāo)分別是反映熟悉性的早期額區(qū)新舊效應(yīng)以及反映回想過程的左頂新舊效應(yīng)。前者出現(xiàn)在項目呈現(xiàn)后約300~500 ms,主要分布在額中部位;后者出現(xiàn)在項目呈現(xiàn)后約500~800 ms,主要分布在左側(cè)頂區(qū)〔9,10〕。這兩種新舊效應(yīng)均表現(xiàn)為正確再認(rèn)的舊項目比正確拒絕的新項目誘發(fā)更正的ERP波形??疾烨楣?jié)記憶的實驗范式通常包括項目再認(rèn)任務(wù),聯(lián)結(jié)記憶任務(wù)(包括來源記憶和配對聯(lián)結(jié)再認(rèn))以及線索回憶任務(wù)等。將這些行為實驗范式和ERP技術(shù)相結(jié)合,能夠有效探測情節(jié)記憶加工過程中電生理活動的年齡差異,進(jìn)而考察年老化如何影響記憶編碼和提取過程。
相繼記憶范式是研究編碼階段認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的主要方法,可以對記憶成功以及記憶不成功的刺激在編碼階段的神經(jīng)活動進(jìn)行比較。Friedman等〔11〕使用詞匯材料考察了相繼記憶效應(yīng)的年齡差異。該研究發(fā)現(xiàn)在無意編碼條件下(incidental encoding),只有年輕人表現(xiàn)出穩(wěn)定的Dm效應(yīng),而老年人卻沒有表現(xiàn)出該效應(yīng),提示年老化影響情節(jié)記憶的編碼加工。隨后的研究發(fā)現(xiàn),老年人能夠在有意編碼(intentional encoding)條件下表現(xiàn)出Dm效應(yīng),表明老年人在有意編碼條件下才有可能自發(fā)地對刺激進(jìn)行編碼加工〔12〕。然而,該研究還顯示,年輕人在提取階段的“記得(R)”和“知道(K)”反應(yīng)的刺激在編碼階段表現(xiàn)出顯著的ERP差異,老年人卻沒有表現(xiàn)出這種差異。通常認(rèn)為,R反應(yīng)與回想過程相關(guān),K反應(yīng)與熟悉性相關(guān)。因而,這一結(jié)果說明老年人難以像年輕人那樣,在編碼階段對R和K反應(yīng)所對應(yīng)的刺激進(jìn)行有差別的精細(xì)化編碼。
圖片材料由于具有豐富的細(xì)節(jié)信息,通常比其他材料更容易得到深度加工。Gutchess等〔13〕要求被試學(xué)習(xí)較為復(fù)雜的圖片場景材料,然后進(jìn)行新舊再認(rèn)。雖然是無意學(xué)習(xí)方式,但是老年人和年輕人都表現(xiàn)出了額中區(qū)分布的Dm效應(yīng)(記住>忘記)。然而,高信心度與低信心度刺激在編碼階段之間的ERP差異卻只在年輕人中表現(xiàn)出來。同F(xiàn)riedman等〔11〕類似,該研究表明,盡管老年人表現(xiàn)出了一般意義上的Dm效應(yīng),但是其精細(xì)化的深度編碼機(jī)制仍然存在損傷。
Kuo等〔14〕也為老年人深度編碼加工受損提供了證據(jù)。該研究使用漢語詞匯材料考察了老年人的記憶編碼加工過程。結(jié)果顯示,在額區(qū)和中央?yún)^(qū)電極位置上,老年人的后期Dm效應(yīng)要比年輕人更小。該時間窗口的額區(qū)Dm效應(yīng)可能反映了信息的協(xié)調(diào)與整合,表明老年人在與額區(qū)相關(guān)的精細(xì)加工過程上受損較為嚴(yán)重。
除了上述項目記憶任務(wù)之外,還有研究者考察了年老化對聯(lián)結(jié)記憶編碼過程的影響。比如,Cansino等〔15〕比較了來源記憶任務(wù)Dm效應(yīng)的年齡差異。結(jié)果顯示,老年人和年輕人都表現(xiàn)出了顯著的Dm效應(yīng)。然而,老年人的Dm效應(yīng)出現(xiàn)的相對較晚,表明老年人在來源記憶編碼階段的加工效率下降,進(jìn)而導(dǎo)致其來源記憶下降。Kamp等〔16〕使用聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)考察了年老化對聯(lián)結(jié)記憶編碼的影響,發(fā)現(xiàn)年輕人表現(xiàn)出明顯的額區(qū)分布的慢波Dm效應(yīng),而老年人的該效應(yīng)卻沒有達(dá)到顯著水平。研究者認(rèn)為老年人在關(guān)系信息加工過程中可能更多使用依賴于刺激外部特征的低效率編碼策略,僅對刺激材料進(jìn)行了較低程度的精細(xì)化編碼,進(jìn)而導(dǎo)致其聯(lián)結(jié)記憶成績下降。
綜上,不論采用的是項目記憶任務(wù)還是聯(lián)結(jié)記憶任務(wù),老年人在情節(jié)記憶編碼階段表現(xiàn)出更小或更晚的ERP相繼記憶效應(yīng),表明老年人難以使用精細(xì)化的編碼策略對刺激材料進(jìn)行深度加工。
以往ERP研究主要使用反映熟悉性的額區(qū)新舊效應(yīng)及反映回想過程的頂區(qū)新舊效應(yīng)來考察老化如何影響情節(jié)記憶提取階段。
3.1項目再認(rèn)任務(wù) 在項目記憶的再認(rèn)階段,一般認(rèn)為熟悉性或回想均可支持正確的再認(rèn)反應(yīng)。Nessler等〔17〕考察了項目記憶提取階段熟悉性和回想貢獻(xiàn)大小的年齡差異。結(jié)果顯示,年輕人和老年人均表現(xiàn)出顯著的額區(qū)新舊效應(yīng);然而,只有年輕人顯示出穩(wěn)定的左頂新舊效應(yīng),表明老年人的熟悉性保留較好,但回想過程表現(xiàn)出損傷。然而,Wolk等〔18〕同樣以詞匯為材料,使用新舊再認(rèn)任務(wù),發(fā)現(xiàn)老年人不僅表現(xiàn)出更小的左頂新舊效應(yīng),而且其額區(qū)新舊效應(yīng)也顯示出下降。與該研究類似,Gutchess等〔13〕使用全彩色的戶外場景圖片作為材料,結(jié)果顯示,老年人沒有表現(xiàn)出額區(qū)新舊效應(yīng),而且與回想過程相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng)也沒有達(dá)到顯著水平,表明老年人的熟悉性和回想都有可能受損傷。
Ally等〔19〕也發(fā)現(xiàn)老年人回想過程受損。該研究通過操縱項目在提取階段的呈現(xiàn)方式考察了回想過程的變化模式。在編碼階段,被試學(xué)習(xí)以典型角度呈現(xiàn)的黑白物體圖片。在測試階段,1/3的舊項目的呈現(xiàn)角度與學(xué)習(xí)階段一樣,1/3的舊項目旋轉(zhuǎn)90度呈現(xiàn),另外1/3以非典型角度呈現(xiàn)。ERP結(jié)果顯示,青年被試的左頂新舊效應(yīng)的大小順序為:典型>旋轉(zhuǎn)>非典型,因為這3種呈現(xiàn)方式的物體圖片所包含的背景細(xì)節(jié)信息的數(shù)量是逐漸降低的。與年輕人相比,老年人的頂區(qū)效應(yīng)在所有3個條件下均更小,且均沒有達(dá)到顯著水平,從而為老年人的回想過程受損提供了匯聚性證據(jù)。該研究只考察了與回想相關(guān)的頂區(qū)新舊效應(yīng),沒有評估反映熟悉性的額區(qū)新舊效應(yīng)。
此外,Ally等〔20〕進(jìn)一步考察了老年人的提取過程是否受實驗材料的影響。在ERP結(jié)果上,在圖片條件下,老年人和年輕人的額區(qū)新舊效應(yīng)和左頂新舊效應(yīng)是相似的。在詞匯條件下,老年人相對于年輕人獲得了更小的額區(qū)新舊效應(yīng)和左頂新舊效應(yīng)。該研究提示,老年人存在明顯的圖片加工優(yōu)勢,表現(xiàn)在老年人誘發(fā)了與年輕人類似的額區(qū)新舊效應(yīng)和頂區(qū)新舊效應(yīng);然而在詞匯條件下,與熟悉性和回想相關(guān)的新舊效應(yīng)均有損傷,表明刺激材料影響老年人的熟悉性和回想的貢獻(xiàn),對于細(xì)節(jié)特征豐富的刺激材料,老年人的熟悉性和回想過程都能達(dá)到與年輕人類似的水平。
Guillaume等〔21〕使用著名的法國人面孔作為實驗材料,評定了年輕人,中年人,和老年人的再認(rèn)記憶。行為結(jié)果顯示,年輕人、中年人和老年人表現(xiàn)出相似的記憶準(zhǔn)確率;ERP結(jié)果顯示,除了老年人外,年輕人和中年人均表現(xiàn)出穩(wěn)定的額區(qū)新舊效應(yīng);年輕人顯示出了顯著的反映回想的頂區(qū)新舊效應(yīng),但中年人的頂區(qū)新舊效應(yīng)邊緣顯著,老年人的頂區(qū)新舊效應(yīng)沒有達(dá)到顯著水平。該研究證明,即使使用名人面孔材料,老年人的熟悉性和回想過程仍然表現(xiàn)出下降。
Wang等〔22〕采用了結(jié)合R/K判斷的新舊再認(rèn)任務(wù)。在提取階段,被試需要對項目作出以下某一種反應(yīng):基于回想的R反應(yīng),有信心的舊,無信心的舊,無信心的新以及有信心的新。在ERP結(jié)果上,年輕人顯示出了顯著的額區(qū)新舊效應(yīng)(有信心舊>有信心新),但老年人卻沒有顯示出穩(wěn)定的額區(qū)新舊效應(yīng);盡管老年人和年輕人均表現(xiàn)為顯著的頂區(qū)新舊效應(yīng)(R反應(yīng)>有信心舊=有信心新),但老年人的頂區(qū)新舊效應(yīng)相對較小。該研究表明,老年人的回想過程有損傷,也有所保留;另外,老年人沒有表現(xiàn)出與熟悉性相關(guān)的額區(qū)新舊效應(yīng),Wang等〔22〕認(rèn)為老年人與年輕人在基于熟悉性的記憶提取機(jī)制上可能存在質(zhì)的不同。
綜上,項目再認(rèn)研究獲得的比較一致的結(jié)果是,健康老年人的回想過程(左頂新舊效應(yīng))是下降的,這種下降可能始于中年期〔21〕。相對于詞匯材料,雖然圖片材料由于其豐富的知覺細(xì)節(jié)信息可能會導(dǎo)致更大的熟悉性或回想相關(guān)的效應(yīng),但是在名人面孔中則沒有表現(xiàn)出相似的效應(yīng)。關(guān)于老年人的熟悉性過程是否受損,當(dāng)前的項目記憶ERP結(jié)果比較復(fù)雜,難以獲得一致結(jié)論。
3.2聯(lián)結(jié)記憶任務(wù) 考察聯(lián)結(jié)記憶的實驗范式包括來源記憶任務(wù)和配對聯(lián)結(jié)再認(rèn)任務(wù)。對于聯(lián)結(jié)記憶任務(wù),通常認(rèn)為回想在提取階段的貢獻(xiàn)相對更大,因為個體需要通過回想過程提取學(xué)習(xí)過的關(guān)系信息。大量研究發(fā)現(xiàn),老年人表現(xiàn)出明顯的聯(lián)結(jié)記憶損傷,這一現(xiàn)象在多種實驗材料中得到印證〔23〕。老年人的回想能力下降嚴(yán)重〔5,6〕,可能是老年人聯(lián)結(jié)記憶損傷的主要原因。
3.2.1聯(lián)結(jié)記憶年齡差異的電生理證據(jù) Wegesin等〔24〕考察了來源記憶的年齡差異的電生理機(jī)制。ERP結(jié)果顯示,相對于年輕人,老年人表現(xiàn)出更小的左頂新舊效應(yīng),提示其回想過程受損。另外,年輕人表現(xiàn)出顯著的右側(cè)前額新舊效應(yīng),該效應(yīng)可能反映了提取后的監(jiān)控和評估〔25〕;老年人沒有表現(xiàn)出該效應(yīng),但是卻顯示出年輕人所沒有的中部負(fù)波。由于許多被試在學(xué)習(xí)這些刺激時都使用了視覺化的編碼策略,所以老年人的中部負(fù)波可能反映了名詞的視覺表象信息的重新提取〔26〕。研究者認(rèn)為這一認(rèn)知活動對于老年人而言可能是“補(bǔ)償性”的,因為年輕人沒有表現(xiàn)出該效應(yīng)。
Li等〔27〕同樣考察了年老化對來源記憶提取過程的影響。與前一研究的不同之處在于,該研究通過增加學(xué)習(xí)次數(shù)操縱了來源記憶成績。當(dāng)老年人和年輕人的成績匹配時,只有年輕人表現(xiàn)出典型的左側(cè)頂區(qū)新舊效應(yīng)。此外,老年人還表現(xiàn)出年輕人所沒有的后期左側(cè)負(fù)波。與Wegesin等〔24〕相似,Li等〔27〕提出老年人的后期負(fù)波反映的是對視覺細(xì)節(jié)信息的提取,進(jìn)而推測老年人使用了基于知覺的提取策略,而年輕人則可能使用了基于概念的提取策略。然而,該研究未討論老年人的后期負(fù)波是否反映了補(bǔ)償性的腦活動。
對于老年人所表現(xiàn)出的后期負(fù)波效應(yīng),Swick等〔28〕的來源記憶研究也發(fā)現(xiàn)了相似結(jié)果。該研究顯示,相對于年輕人,老年人并沒有顯示出與回想過程相關(guān)的任何ERP效應(yīng),表明回想過程受損傷。與Li等〔27〕和Wegesin等〔24〕的研究結(jié)果相似,老年人在600~1 200 ms表現(xiàn)出一個較大的左側(cè)額區(qū)負(fù)波,研究者明確將這一負(fù)波解釋為老年人補(bǔ)償性的腦活動。與之類似,Kamp等〔16〕采用聯(lián)結(jié)再認(rèn)范式考察了老年人聯(lián)結(jié)記憶提取過程的電生理活動。結(jié)果顯示,老年人沒有表現(xiàn)出額區(qū)新舊效應(yīng)以及頂區(qū)新舊效應(yīng),而是在后期表現(xiàn)出分布在頭皮后部的負(fù)波。研究者認(rèn)為該負(fù)波可能反映了老年人對聯(lián)結(jié)信息提取困難的補(bǔ)償。
3.2.2聯(lián)結(jié)記憶年齡差異的影響因素 老年人的聯(lián)結(jié)記憶提取過程受多種因素的影響。比如,Eppinger等〔29〕考察了反饋類型(積極/消極)對刺激材料的來源記憶的影響。該研究發(fā)現(xiàn),年輕人和老年人在積極反饋條件下的來源記憶成績均優(yōu)于消極反饋條件。在ERP結(jié)果上,積極反饋條件下的來源提取誘發(fā)顯著的額區(qū)新舊效應(yīng),而且該效應(yīng)不存在年齡差異。積極反饋和消極反饋條件下只有年輕人表現(xiàn)出典型的左頂新舊效應(yīng),老年人則沒有表現(xiàn)該效應(yīng),表明老年人在正性反饋條件下主要基于熟悉性進(jìn)行來源判斷,反饋類型對回想過程的影響較小,老年人在兩種條件下均表現(xiàn)出下降的回想能力。
Dulas等〔30〕比較了編碼策略對來源記憶提取過程的影響,卻發(fā)現(xiàn)編碼策略對老年人的回想過程的影響較大。研究還比較了自我參照編碼(“愉悅度”判斷,如,對你來說是否友好?)與自我外源性判斷(“普遍性”判斷,如,對你來說是否常見?)兩種編碼條件下的來源記憶成績和提取階段的ERP特征。行為結(jié)果顯示,兩組被試的來源成績在愉悅度判斷條件下均優(yōu)于普遍性判斷,但年輕人在兩種編碼條件下的成績均優(yōu)于老年人。ERP結(jié)果顯示,兩種編碼條件下,老年人早期額區(qū)新舊效應(yīng)比年輕人更小,而左頂新舊效應(yīng)大小卻不存在年齡差異,表明編碼策略對老年人的熟悉性影響較小,對回想的影響較大;老年人的熟悉性存在損傷,進(jìn)而可能導(dǎo)致其來源記憶成績下降。
除了編碼策略外,實驗材料也可能影響熟悉性和回想在聯(lián)結(jié)記憶提取階段的貢獻(xiàn)。Zheng等〔31〕考察了不同詞對類型(合成詞vs不相關(guān)詞對)對老年人聯(lián)結(jié)再認(rèn)記憶提取的影響。兩種詞對的區(qū)別在于,不相關(guān)詞對(如天空-草地)容易形成關(guān)系表征,而合成詞(如蘇州-園林)則易于形成整體表征。ERP結(jié)果顯示,在合成詞條件下,老年人誘發(fā)了顯著的早期額區(qū)新舊效應(yīng)、左側(cè)頂區(qū)新舊效應(yīng)以及后期右側(cè)額區(qū)新舊效應(yīng),且年齡差異不顯著;在不相關(guān)詞對條件下,老年人沒有表現(xiàn)出早期額區(qū)新舊效應(yīng),左頂新舊效應(yīng)和后期右額新舊效應(yīng)均比年輕人更小,且在700~1 300 ms誘發(fā)了顯著的后期左側(cè)負(fù)波。上述結(jié)果提示,個體在合成詞條件下能夠更多地基于熟悉性和回想進(jìn)行聯(lián)結(jié)再認(rèn),而在不相關(guān)詞對條件下則表現(xiàn)出的左側(cè)負(fù)波,可能反映了老年人對知覺細(xì)節(jié)信息的提取。
由上可見,聯(lián)結(jié)記憶研究比項目記憶研究展現(xiàn)出更復(fù)雜的結(jié)果。關(guān)于頂區(qū)新舊效應(yīng),大部分研究發(fā)現(xiàn),老年人表現(xiàn)出消失的或更小的左頂新舊效應(yīng),提示其回想過程受老化影響嚴(yán)重,這也可能是其聯(lián)結(jié)記憶成績下降的主要原因。在僅有的幾項考察熟悉性年齡差異的研究中,老年人和年輕人在某些編碼條件下表現(xiàn)出相同的額區(qū)新舊效應(yīng)〔29,31〕,也有可能表現(xiàn)出更小的額區(qū)新舊效應(yīng)〔30〕。此外,部分聯(lián)結(jié)記憶研究還發(fā)現(xiàn)老年人表現(xiàn)出左側(cè)分布的負(fù)波效應(yīng)〔24,27,28,31〕,該效應(yīng)是否反映補(bǔ)償過程,尚缺少證據(jù)支持。
3.3線索回憶范式 同聯(lián)結(jié)記憶任務(wù)相似,線索回憶任務(wù)也是評定回想過程的主要范式。Allan等〔32〕發(fā)現(xiàn),線索回憶會誘發(fā)一個左側(cè)頂區(qū)ERP效應(yīng),與經(jīng)典的左頂新舊效應(yīng)相似,該效應(yīng)反映的也是回想過程。目前,只有Angel等〔33~35〕研究組使用詞干線索回憶范式考察了情節(jié)記憶提取過程的年齡差異。
Angel等〔33〕發(fā)現(xiàn)老年人和年輕人均表現(xiàn)出與回憶相關(guān)的頂區(qū)ERP效應(yīng)。然而,老年人的頂區(qū)效應(yīng)出現(xiàn)的時間較晚;此外,年輕人表現(xiàn)出左側(cè)分布的頂區(qū)效應(yīng),而老年人卻是雙側(cè)分布。研究者認(rèn)為這種模式與功能神經(jīng)成像研究中發(fā)現(xiàn)的HAROLD模式(hemispheric asymmetry reduction in the old)類似〔36〕,進(jìn)而推論老年人雙側(cè)化的頂區(qū)新舊效應(yīng)反映了補(bǔ)償性的腦活動。隨后,Angel等〔34〕發(fā)現(xiàn),盡管老年人和年輕人均表現(xiàn)出頂區(qū)ERP效應(yīng),但老年人的頂區(qū)效應(yīng)相對更小,而且出現(xiàn)時間更晚;此外,老年人依舊表現(xiàn)出雙側(cè)化的新舊效應(yīng)。進(jìn)一步的相關(guān)分析顯示,該效應(yīng)的單側(cè)化程度與老年人的記憶成績存在負(fù)相關(guān),即單側(cè)化程度越低(雙側(cè)化),老年人的記憶成績越好,這一結(jié)果支持類似于HAROLD模型的補(bǔ)償解釋。
為了考察ERP記憶效應(yīng)的個體差異問題,Angel等〔35〕探索了教育水平對詞干線索回憶成績及其ERP新舊效應(yīng)的影響。研究者根據(jù)教育水平的中位數(shù)將年輕人和老年人分為高教育和低教育組。結(jié)果顯示,相對于低教育組老年人,年輕人和高教育組老年人均顯示出更大的頂區(qū)新舊效應(yīng)。盡管如此,高教育組的老年人仍然比高教育組的年輕人的頂區(qū)ERP效應(yīng)更小,表明即使是高教育水平的老年人,其回想能力也是下降的。這些結(jié)果表明老年人群體不是同質(zhì)的,教育水平可能對老年人的記憶成績和相關(guān)的腦功能有積極的影響。
綜上,在詞干線索任務(wù)中,老年人表現(xiàn)出更晚且更小的頂區(qū)新舊效應(yīng),表明老年人回想受年齡影響較大。此外,老年人還表現(xiàn)出了雙側(cè)化的ERP新舊效應(yīng),這種單側(cè)化程度降低的現(xiàn)象可能反映的是對老年人記憶成績的補(bǔ)償機(jī)制。教育水平對老年人的線索回憶成績及提取過程產(chǎn)生的影響較大。
4.1年老化如何影響編碼和提取過程 關(guān)于情節(jié)記憶編碼加工,以往ERP研究一致發(fā)現(xiàn),老年人的相繼記憶效應(yīng)比年輕人更小,說明年老化影響情節(jié)記憶的編碼階段,具體表現(xiàn)為老年人難以自發(fā)進(jìn)行深度的精細(xì)化編碼操作。關(guān)于提取階段,對于熟悉性過程,當(dāng)前的ERP研究并沒有獲得一致結(jié)論。有些研究發(fā)現(xiàn)老年人的熟悉性相對完好〔17〕,有些研究則發(fā)現(xiàn)老年人的熟悉性受損〔13,18,22〕。由于行為研究表明熟悉性過程在老年人中保留較好〔5,6〕,而ERP研究結(jié)果卻不一致,其原因可能是老年人和年輕人在與熟悉性相關(guān)的神經(jīng)信號上可能存在質(zhì)的差異〔22〕。關(guān)于回想過程,以往研究較為一致地發(fā)現(xiàn)老年人的左頂新舊效應(yīng)較小或消失,表明老年人的回想能力受損,而且這種回想能力的下降經(jīng)常伴隨著較低的聯(lián)結(jié)記憶成績。此外,即使是行為成績與年輕人匹配的老年人〔27〕,或者是高成績老年人〔35〕,依然會顯示出較小的左頂新舊效應(yīng)。左頂新舊效應(yīng)大小可能反映了從長時記憶中所提取背景細(xì)節(jié)信息數(shù)量的多少〔37〕,因而,老年人表現(xiàn)出更小的頂區(qū)新舊效應(yīng)說明老年人比年輕人提取了更少的背景細(xì)節(jié)信息。
4.2ERP記憶效應(yīng)的補(bǔ)償機(jī)制 部分聯(lián)結(jié)記憶研究發(fā)現(xiàn)老年人表現(xiàn)出額外的腦電活動(左側(cè)負(fù)波效應(yīng)),關(guān)于這一效應(yīng)的功能意義是否反映了補(bǔ)償,以及補(bǔ)償?shù)氖悄男┱J(rèn)知過程,目前還不清楚。老年人額外的腦神經(jīng)活動最早在神經(jīng)成像研究中被發(fā)現(xiàn)〔38〕,由于這種額外的腦活動通常在高成績的老年人中表現(xiàn)出來〔39〕,所以老年人有可能使用額外的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償其記憶成績。然而,如果額外的腦電活動成功地用于補(bǔ)償個體的行為成績的話,這種腦電效應(yīng)應(yīng)該與情節(jié)記憶成績存在正相關(guān)〔40〕,但很少有研究考察這一問題。另外,如果老年人額外的ERP效應(yīng)確實反映的是補(bǔ)償功能,那么究竟補(bǔ)償?shù)氖悄囊环N認(rèn)知過程?目前還沒有得到系統(tǒng)的探討。因而,未來研究需要進(jìn)一步理清老年人所表現(xiàn)出的額外的腦電活動的功能意義。
4.3記憶鞏固階段的年齡差異 當(dāng)前的研究主要從編碼和提取兩個角度考察老化如何影響情節(jié)記憶。然而,刺激信息在經(jīng)過編碼、存儲之后,還要經(jīng)過鞏固階段,但是關(guān)于記憶鞏固階段的年齡差異的ERP研究卻相對較少?,F(xiàn)有研究主要使用功能神經(jīng)成像技術(shù)考察年輕人在鞏固階段的神經(jīng)機(jī)制〔41,42〕,尚無研究使用ERP技術(shù)考察老年人鞏固階段的神經(jīng)動態(tài)性。一個潛在的原因可能是缺乏合適的實驗范式和技術(shù)指標(biāo)來進(jìn)行這方面的研究,因為ERP是與事件信息鎖定的電生理活動,而鞏固過程通常是在無外在任務(wù)的情況下發(fā)生。未來研究需要發(fā)展新的實驗范式和數(shù)據(jù)分析方法以研究老化如何影響鞏固階段的電生理活動。
事件相關(guān)電位技術(shù)為考察年老化如何影響情節(jié)記憶的編碼和提取過程提供了獨特的指標(biāo)。當(dāng)前ERP研究發(fā)現(xiàn)老年人在編碼階段表現(xiàn)出較弱的相繼記憶效應(yīng),表明其在編碼階段難以進(jìn)行精細(xì)化的編碼操作。老年人在提取階段的左頂新舊效應(yīng)下降,表明其回想過程受損;關(guān)于反映熟悉性的早期額區(qū)新舊效應(yīng)的變化并沒有獲得一致的結(jié)果。此外,老年人在聯(lián)結(jié)記憶提取過程中還表現(xiàn)出特有的左側(cè)負(fù)波,該效應(yīng)可能是一種補(bǔ)償性的腦活動,用于彌補(bǔ)其下降的回想能力。深入考察老年人腦功能的補(bǔ)償機(jī)制,發(fā)展新實驗范式和技術(shù)指標(biāo)考察年老化如何影響鞏固過程是情節(jié)記憶年老化ERP研究的未來方向。
1Tulving E.Memory and consciousness〔J〕.Can Psychol,1985;26(1):1-12.
2Grady C.The cognitive neuroscience of ageing〔J〕.Nature Rev Neurosci,2012;13(7):491-505.
3Craik FI,Rose NS.Memory encoding and aging:a neurocognitive perspective〔J〕.Neurosci Biobehav Rev,2012;36(7):1729-39.
4Addis DR,Giovanello KS,Vu MA,etal.Age-related changes in prefrontal and hippocampal contributions to relational encoding 〔J〕.Neuro Image,2014;84:19-26.
5Howard MW,Bessette-Symons B,Zhang Y,etal.Aging selectively impairs recollection in recognition memory for pictures:evidence from modeling and receiver operating characteristic curves 〔J〕.Psychol Aging,2006;21(1):96.
6Koen JD,Yonelinas AP.The effects of healthy aging,amnestic mild cognitive impairment,and Alzheimer′s disease on recollection and familiarity:a meta-analytic review 〔J〕.Neuropsychol Rev,2014;24(3):332-54.
7Yonelinas AP.The nature of recollection and familiarity:A review of 30 years of research 〔J〕.J Mem Lang,2002;46(3):441-517.
8Paller KA,Wagner AD.Observing the transformation of experience into memory 〔J〕.Trends Cogn Sci,2002;6(2):93-102.
9Friedman D.The cognitive aging of episodic memory:a view based on the event-related brain potential 〔J〕.Front Hum Neurosci,2013;7:111.
10Rugg MD,Curran T.Event-related potentials and recognition memory 〔J〕.Trends Cogn Sci,2007;11(6):251-7.
11Friedman D,Ritter W,Snodgrass JG.ERPs during study as a function of subsequent direct and indirect memory testing in young and old adults 〔J〕.Cognitive Brain Res,1996;4(1):1-13.
12Friedman D,Trott C.An event-related potential study of encoding in young and older adults 〔J〕.Neuropsychologia,2000;38(5):542-57.
13Gutchess AH,Ieuji Y,F(xiàn)edermeier KD.Event-related potentials reveal age differences in the encoding and recognition of scenes 〔J〕.J Cognitive Neurosci,2007;19(7):1089-103.
14Kuo MCC,Liu KPY,Ting KH,etal.Age-related effects on perceptual and semantic encoding in memory 〔J〕.Neuroscience,2014;261:95-106.
15Cansino S,Trejo-Morales P,Hernández-Ramos E.Age-related changes in neural activity during source memory encoding in young,middle-aged and elderly adults 〔J〕.Neuropsychologia,2010;48(9):2537-49.
16Kamp SM,Zimmer HD.Contributions of attention and elaboration to associative encoding in young and older adults 〔J〕.Neuropsychologia,2015;75:252-64.
17Nessler D,F(xiàn)riedman D,Johnson R Jr,etal.Does repetition engender the same retrieval processes in young and older adults 〔J〕?Neuroreport,2007;18:1837-40.
18Wolk DA,Sen NM,Chong H,etal.ERP correlates of item recognition memory:effects of age and performance 〔J〕.Brain Res,2009;1250:218-31.
19Ally BA,Simons JS,McKeever JD,etal.Parietal contributions to recollection:electrophysiological evidence from aging and patients with parietal lesions 〔J〕.Neuropsychologia,2008;46:1800-12.
20Ally BA,Waring JD,Beth EH,etal.Aging memory for pictures:using high-density event-related potentials to understand the effect of aging on the picture superiority effect 〔J〕.Neuropsychologia,2008;46:679-89.
21Guillaume C,Clochon P,Denise P,etal.Early age-related changes in episodic memory retrieval as revealed by event-related potentials 〔J〕.Neuroreport,2009;20(2):191-6.
22Wang TH,de Chastelaine M,Minton B,etal.Effects of age on the neural correlates of familiarity as indexed by ERPs 〔J〕.J Cognitive Neurosci,2012;24(5):1055-68.
23Old SR,Naveh-Benjamin M.Differential effects of age on item and associative measures of memory:a meta-analysis〔J〕.Psychol Aging,2008;23(1):104-18.
24Wegesin DJ,F(xiàn)riedman D,Varughese N,etal.Age-related changes in source memory retrieval:an ERP replication and extension 〔J〕.Cognitive Brain Res,2002;13(3):323-38.
25Hayama HR,Johnson JD,Rugg MD.The relationship between the right frontal old/new ERP effect and post-retrieval monitoring:specific or non-specific 〔J〕?Neuropsychologia,2008;46(5):1211-23.
26Friedman D,Cycowicz YM,Bersick M.The late negative episodic memory effect:the effect of recapitulating study details at test 〔J〕.Cognitive Brain Res,2005;23(2):185-98.
27Li J,Morcom AM,Rugg MD.The effects of age on the neural correlates of successful episodic retrieval:an ERP study 〔J〕.Cogn Affect Behav Neurosci,2004;4(3):279-93.
28Swick D,Senkfor AJ,Van Petten C.Source memory retrieval is affected by aging and prefrontal lesions:Behavioral and ERP evidence 〔J〕.Brain Res,2006;1107(1):161-76.
29Eppinger B,Herbert M,Kray J.We remember the good things:age differences in learning and memory 〔J〕.Neurobiol Learn Mem,2010;93(4):515-21.
30Dulas MR,Newsome RN,Duarte A.The effects of aging on ERP correlates of source memory retrieval for self-referential information 〔J〕.Brain Res,2011;1377:84-100.
31Zheng Z,Li J,Xiao F,etal.Electrophysiological evidence for the effects of unitization on associative recognition memory in older adults 〔J〕.Neurobiol Learn Mem,2015;121:59-71.
32Allan K,Doyle MC,Rugg MD.An event-related potential study of word-stem cued recall 〔J〕.Cognitive Brain Res,1996;4(4):251-62.
33Angel L,F(xiàn)ay S,Bouazzaoui B,etal.Neural correlates of cued recall in young and older adults:an event-related potential study 〔J〕.Neuroreport,2009;20(1):75-9.
34Angel L,F(xiàn)ay S,Bouazzaoui B,etal.Two hemispheres for better memory in old age:role of executive functioning 〔J〕.J Cognitive Neurosci,2011;23(12):3767-77.
35Angel L,F(xiàn)ay S,Bouazzaoui B,etal.Protective role of educational level on episodic memory aging:An event-related potential study 〔J〕.BrainCognition,2010;74(3):312-23.
36Cabeza R.Hemispheric asymmetry reduction in older adults:the HAROLD model 〔J〕.Psychol Aging,2002;17(1):85.
37Vilberg KL,Moosavi RF,Rugg MD.The relationship between electrophysiological correlates of recollection and amount of information retrieved 〔J〕.Brain Res,2006;1122(1):161-70.
38Cabeza R,Grady CL,Nyberg L,etal.Age-related differences in neural activity during memory encoding and retrieval:a positron emission tomography study 〔J〕.J Neurosci,1997;17(1):391-400.
39Riis JL,Chong H,Ryan KK,etal.Compensatory neural activity distinguishes different patterns of normal cognitive aging 〔J〕.Neuro Image,2008;39(1):441-54.
40Cabeza R,Dennis NA.Frontal lobes and aging.In:Donald TS,Knight TK,eds.Principles of frontal lobes function〔M〕.New York,NY,US:Oxford University Press,2012:628-52.
41Tambini A,Davachi L.Persistence of hippocampal multivoxel patterns into postencoding rest is related to memory 〔J〕.Proc Natl Acad Sci U S A,2013;110(48):19591-6.
42Tompary A,Duncan K,Davachi L.Consolidation of associative and item memory is related to post-encoding functional connectivity between the ventral tegmental area and different medial temporal lobe subregions during an unrelated task 〔J〕.J Neurosci,2015;35(19):7326-31.
國家自然科學(xué)基金(31271108,31470998,31700974);北京科學(xué)技術(shù)委員會項目(Z171100000117006);中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程(KSCX2-EW-J-8);中國科學(xué)院心理健康重點實驗室經(jīng)費(KLMH2014ZG03,KLMH2015ZG06);中國科學(xué)院心理研究所科研啟動經(jīng)費(Y5CX131005);中國科學(xué)院特色所建設(shè)先導(dǎo)啟動項目(TSS-2015-06)
李 娟(1972-),女,博士,研究員,博士生導(dǎo)師,主要從事老年認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究。
鄭志偉(1986-),男,博士,助理研究員,主要從事老年認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究。
B842.3
A
1005-9202(2017)20-5200-05;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.20.111
〔2016-12-10修回〕
(編輯 曲 莉)