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认知神经科学前沿研究实验项目-记忆熟能生巧的神经机制我要操作

一、研究背景

  早在100多年前,著名心理学家艾宾浩斯就发现了学习与记忆中一个最基本的规律:记忆的练习效应,即反复练习能够增强记忆,抵抗遗忘。但是熟能生巧的神经机制是什么,这长久以来一直是个谜。已有研究 (XuePetPal.,P2010)发现“神经激活模式重现”在记忆练习效应中的作用,学习过程中大脑的激活模式可以有效预测个体随后记忆的效果,并且远远高于过去以个体主观判断。这个发现为解决记忆练习效应的根本理论问题和重大应用问题提供了可能,本项目在此基础上深入推进了这一基础前沿领域的研究,研究结果进一步揭示了记忆练习效应的神经机制,并为行为和计算模型层面的研究提供神经机制上的约束,为分子和细胞水平的记忆研究提供理论框架、行为范式和分析思路,从而推动学习和记忆的神经机制这一基础前沿科学领域的进步。

二、实验目的

  这是一篇发表于science上的关于认知科学的前沿研究,首次采用高清fMRI来揭示同一脑区的不同子区域在皮层神经激活模式重现中的作用,采用最新的单事件数据处理方法、模式识别方法,以及新的神经指标(如激活模式相关性)来预测学习材料的随后记忆效果,相比以往采用平均激活强度的方法具有更高的灵敏度和精确度。然而由于fMRI设备的高硬件要求和实验的高成本,只有少数的师生能够深入学习、亲身体验这一先进技术。本实验通过虚拟仿真教学平台展示这一研究的实验过程,帮助学生通过模拟主试直观地了解和练习仪器操作和整个实验过程,跟着研究者逐步探究神秘的大脑机制。

三、实验流程

  点击“实验体验”进入实验。首先进入实验准备阶段,你现在为实验主试,请点击你认为正确的注意事项告知被试。被试在得到全部正确的注意事项告知后,实验进入正式实验阶段。点击“引导被试”进入引导被试进入扫描间的阶段,点击“开始实验”进入实验阶段,观察被试反应及fMRI的图像扫描结果,待被试完成后点击“结束实验”进入回顾思考部分。

四、结果与讨论

  结果
  程序记录操作者选择的注意事项是否正确。操作者在观察被试反应时可发现相较于未被记住的面孔,记住了的面孔引发了更强的左侧梭状回和右侧梭状回激活。同时,颞下回和侧枕叶皮质区也有更强的激活。
  讨论
  该研究得出了什么结论?它可以怎么运用于生活?

五、参考文献

  Xue, G., Dong, Q., Chen, C., Lu, Z., Mumford, J. A., &Poldrack, R. A. (2010). Greater neural pattern similarity across repetitins is associated with better memory. Science, 330(6000), 97-101.
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