2023年3月，Neuroimage在線發(fā)表北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院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(lèi)學(xué)習(xí)過(guò)程中，大腦不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在錯(cuò)誤修正和正確記憶保持中的作用。王靈微為本研究的第一作者，楊炯炯為通訊作者。

提高學(xué)習(xí)記憶能力是人們美好的愿望，無(wú)論對(duì)于普通人群還是由于腦損傷后所致的記憶障礙人群。人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)習(xí)了一些新知識(shí)后，如果采用測(cè)驗(yàn)的形式，再給予正確答案的反饋，相比于重學(xué)，會(huì)使所記憶的知識(shí)更長(zhǎng)久地保持。這一有效的記憶增強(qiáng)的方式已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活以及教學(xué)領(lǐng)域。我們所關(guān)注的是其中的神經(jīng)機(jī)制，即大腦是如何通過(guò)不同的腦區(qū)活動(dòng)來(lái)支持其中不同的過(guò)程（包括錯(cuò)誤修正和正確記憶保持），從而提高學(xué)習(xí)記憶成績(jī)的。闡明這一機(jī)制對(duì)于我們回答知識(shí)或事件在大腦中是如何被記住并長(zhǎng)時(shí)保持這一記憶領(lǐng)域的基本問(wèn)題具有重要意義。

由此，王靈微在其博士論文中，以斯瓦西里語(yǔ)—中文詞對(duì)為實(shí)驗(yàn)材料，在被試學(xué)習(xí)2次后，呈現(xiàn)斯瓦西里語(yǔ)，要求被試回憶相應(yīng)的中文詞，之后給予正確答案。這種提取練習(xí)-即時(shí)反饋操縱連續(xù)2次，并在當(dāng)天和1天后進(jìn)行線索回憶測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)反饋可改正斯瓦西里語(yǔ)—中文詞對(duì)的記憶錯(cuò)誤，并保持至一天。錯(cuò)誤修正和保持正確記憶與不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的活動(dòng)有關(guān)，其中認(rèn)知控制網(wǎng)絡(luò)，包括腦島、扣帶回、外側(cè)前額葉等腦區(qū)，在錯(cuò)誤修正前的提取練習(xí)階段的活動(dòng)就增強(qiáng)，并可預(yù)測(cè)之后的記憶成績(jī)；也就是說(shuō)，這些腦區(qū)可監(jiān)控到未能記住的詞對(duì)，并在答案前反饋進(jìn)行再一次學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備，其活動(dòng)越強(qiáng)，之后的記憶成績(jī)?cè)胶?。與之不同，如果被試正確記住了詞對(duì)，則默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括腹內(nèi)側(cè)前額葉和頂葉等，以及海馬表現(xiàn)出對(duì)正確記憶的保持作用，這得益于重復(fù)的提取和反饋，而且隨著練習(xí)次數(shù)增多，活動(dòng)越強(qiáng)。同時(shí)，腦島還與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)及海馬之間存在顯著的交互作用來(lái)抑制錯(cuò)誤的答案，并更新記憶。

該研究揭示了人們?cè)谕ㄟ^(guò)測(cè)驗(yàn)這一記憶增強(qiáng)的方式學(xué)習(xí)時(shí)，大腦的動(dòng)態(tài)活動(dòng)變化，其中對(duì)于未學(xué)會(huì)項(xiàng)目的意識(shí)覺(jué)知對(duì)于進(jìn)一步學(xué)習(xí)及記憶更新非常重要，尤其是在重復(fù)錯(cuò)誤或記不住的條件下。而且，這一研究也從神經(jīng)機(jī)制的角度強(qiáng)調(diào)了重復(fù)的測(cè)驗(yàn)和反饋對(duì)于記憶保持的必要性。這些結(jié)果也為老化及腦損傷后的記憶障礙提供了可能的記憶訓(xùn)練和康復(fù)手段，具有良好的應(yīng)用前景。

本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)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