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编号:10270854
内隐记忆与记忆功能康复
http://www.100md.com 《中国康复医学杂志》 2000年第4期
     作者:沈抒 谢欲晓 孙启良

    单位:沈抒(中日友好医院康复医学科,北京和平街北口,100029);谢欲晓(中日友好医院康复医学科,北京和平街北口,100029);孙启良(中日友好医院康复医学科,北京和平街北口,100029)

    关键词:

    中国康复医学杂志000428 近年来,在认知心理学、神经心理学以及神经学方面的研究发现,记忆是由可分离的多种形式和系统所组成的。Squire〔1〕认为记忆有两大类,一类为外显记忆(explicit memory),它包括情境记忆(episodic memory)和语义记忆(semantic memory);另一类是内隐记忆。传统的记忆测验,如自由回忆、再认等均系针对外显记忆的测验。在进行外显记忆的测试时,要求被试者有意识地努力去提取信息,因此,外显记忆也被称之为有意识记忆;而内隐记忆是指在不需要对特定的过去经验进行有意识回忆的测验中表现出来的,对先前获得信息的无意识提取〔2〕。即在进行内隐记忆测试时,并不要求被试者有意识地努力去提取信息,而只是要求他专注于眼前的任务,因而内隐记忆也被称之为无意识记忆。内隐记忆是一个相对较新的概念,它是近十多年来记忆研究的热点,尤其是它为脑损害患者记忆功能的康复开辟了另一有价值的新途径,对高级脑神经活动障碍的康复有着积极的意义。
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    1 概念

    对内隐记忆的测验应该具备以下条件:在测验的第一阶段(学习阶段),被试者要接触相关信息;第二阶段(测试阶段)要在强调迅速反应和无意识回忆的指导语下,测试被试者在第一阶段获得的经验的迁移。典型的内隐记忆是启动效应,它是当前内隐记忆研究的主流,是内隐记忆最具代表性的例子。常见的有关启动效应的测量方法有知觉辨认、词干补笔、残词补笔等。

    . 知觉辨认:让被试者先学习一系列单字,然后将学过的单字与一些新的字随机混合,再用极快的速度(50ms以下)逐一单个呈现给被试者,要求被试者读出呈现的字。典型的结果是学习过的字读出来的概率高于未学习过的字,两者的概率之差就是对启动效应的测量结果。

    . 词干补笔:让被试者学习一系列单词,然后主试者给被试者提供一个单词表,表里的单词只有前三个字母,要求被试者填写后面的字母。学过单词填对的概率与未学过单词填对的概率之差为启动效应。
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    . 残词补笔:残词补笔测验的方法和词干补笔的方法类似,只是测验中使用的单词是随机去掉一些字母,要求被试者填上这些字母。一般来说,学过字填对的概率要高于未学过字的概率,两着之差为启动效应。

    由此可见,所谓启动效应是指由于在学习阶段某一刺激的作用而使得在后来的测验阶段对该刺激的加工得以易化的现象。启动效应又可分为知觉性启动效应(perceptual priming)和概念性启动效应(conceptual priming)两个亚型。知觉性启动效应是指先前的知觉刺激使随后的知觉任务操作的反应正确性增加或反应时减少。其显著特点是测验线索与学习项目具有某些知觉相似性,比如线索是目标的残化形式等,并可通过在学习和测试阶段变换感觉通道来消除启动效应。

    例如,在学习阶段是听觉通道接受刺激,听到camel这个单词,而在测试阶段则是视觉呈现,被试者将看到ca 词干,并被告知用在脑海中出现的第一个单词来填空。由于感觉通道的变换,听觉(学习阶段)——视觉(测试阶段),被试者可不出现启动效应。因此,知觉性启动效应具有模式特异性而不依赖于刺激在学习阶段的语义精加工;概念性启动效应是指在学习阶段对刺激的语义加工,使随后的语义性任务操作的反应正确性增加或反应时减少。其特点是测验阶段提供的线索与学习阶段的项目在概念基础上而不是在知觉特征上相关。例如被试者在学习阶段学习了单词Cologne,在知觉性启动效应测试中,给被试者呈现词干或残词Co 或Co gn ,要求被试者用在脑中最先出现的单词填空;而在概念性启动效应测试中,给被试者的是一般性知识问题,如“哪座德国城市因产香水而著名?”要求他回答得尽可能地快和准确。Challis和Sidhus等〔3〕的实验均显示刺激呈现通道的变化不影响概念型内隐记忆测验的结果,因此,它不具有模式特异性且依赖于刺激在学习阶段的语义编码〔4〕。既然知觉操作的变化只影响知觉性启动效应测验而不影响概念性启动效应,那么就有学者推论意义变量的变化就只会影响概念型内隐记忆测验而对知觉型内隐记忆却没有什么作用。这在一些实验中已得到证实〔5〕
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    知觉辨认测验代表着一种相对“纯”的知觉启动形式;词干补笔测试在很大程度上(但不完全)是知觉启动效应;而分类产生任务则明显是属于概念性启动效应的,该任务是给出分类的提示线索(如“水果”)要求被试者说出相应的实例(如橘子、梨等),其它的概念性启动效应还包括回答一般知识的提问、语词联想等。其实,多数启动效应都含有知觉性和概念性两种成份。

    内隐记忆与外显记忆的主要区别在于它的提取不需要有意识地参与,因此,在测试内隐记忆时,指导语是至关重要的。同样的实验材料、同样的实验程序,使用不同的指导语,可得出完全不同的结果。例如,在进行词干补笔或残词补笔时,若指导语要求被试者利用残词或词干回忆先前所学过的单词,遗忘症患者常表现出明显的记忆障碍;但当要求被试者用脑中最先出现的词来填空时,遗忘症患者可表现出与正常人大致相同的启动效应。

    2 临床研究

    Mitchell等〔6〕对正常人的启动效应进行了研究,发现在正常老年人其启动效应的随龄减慢趋势远未及其外显记忆明显;而对于儿童内隐记忆的研究显示,3岁~10岁儿童的启动效应相对恒定,虽然在相同的年龄跨度内其外显记忆有明显随龄增强的趋势〔7〕
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    有关遗忘症病人的启动效应,以往的研究得出的一个最突出的结论是患者的外显记忆受到严重损害,而内隐记忆则保持完好〔8〕,这就是通常所说的实验性分离现象。但遗忘症患者保存着启动效应的结论通常是基于知觉性启动效应的研究。遗忘症患者除了补笔启动效应正常外,还发现遗忘症患者在视觉和听觉的语词判定作业中同样显示出正常的启动效应〔9〕;在图片呼名作业中也有类似情况〔10〕。而对遗忘症患者的概念性启动效应的研究,却得出一些不一致的结论。遗忘症患者在分类产生作业和语词联想作业中显示了正常的启动效应〔11〕,而在涉及回答一般知识问题的概念性作业中却显示启动效应受到损害〔12〕。总之,许多证据表明,遗忘症患者的知觉性启动效应通常是保存完好的,而对熟悉材料的概念性启动效应、新联想启动效应有时是保存的,有时则是受损的。遗忘症患者知觉启动效应的保存支持这样一种观点,即这种形式的启动效应依赖于除了支持外显记忆的颞中部/间脑系统之外的另外的脑系统。Tulving和Schacter〔13〕提出知觉启动效应依赖于知觉呈现系统,该系统与刺激材料的形式和结构有关,而与材料的内容及联想性质无关。知觉呈现系统包括几个亚系统:单词的视觉呈现、单词的听觉呈现、物品的形状等。这些亚系统依赖于后部皮层局部区域,由于这些区域在遗忘症患者通常是未受损的或仅有轻度受损,因此其知觉启动效应通常未见明显障碍。
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    以损害基底节为特征的Huntington病患者在运动技能学习方面有严重障碍,而知觉辨认等知觉性启动效应则保存完好〔14〕,这意味着知觉启动效应和运动技能学习依赖于不同的脑系统。此外,为了澄清知觉性启动效应和概念性启动效应之间的关系,对脑局灶性病变的患者以及Alzheimer病患者进行了研究。国内学者王常生等〔15〕对一例单纯右侧基底节损伤的遗忘症患者的启动效应所进行的研究表明,右侧基底节损伤不损害患者的语义性启动效应,而知觉性启动效应则受到损害,提示基底节与语义性启动效应无关,而与知觉性启动效应之间存在关系。但由于基底节不仅接受丘脑的传入纤维,而且还接受大脑躯体感觉运动区,顶、额、颞叶的投射纤维,同时,还发出纤维至丘脑、黑质及大脑皮层等,因此,该患者右侧基底节损伤,不仅限于其自身功能障碍,可能直接或间接地影响其相应投射区的功能,表现出的知觉启动效应障碍。这可能是直接作用的结果,也可能是间接效应,难以区分。由此可见,基底节与知觉性启动效应之间的确切关系尚不能确定。Alzheimer病患者在知觉辨别任务中显示了正常的知觉启动效应,而在分类产生任务中表现出概念性启动效应受到损害,但在词干补笔测试中,其启动效应经常受损,但有时也完好〔16〕,这或许反映词干补笔启动效应中有一种概念性成份。Alzheimer病患者的概念性启动效应经常受损,这在病理学上可归因于其大脑前部新皮层局部区域受累的结果。Gabrieli等〔17〕报道一例由于顽固性癫痫而行右枕叶大部切除的患者,其知觉性启动效应受到损害,而在分类产生测试中显示了正常的概念性启动效应。
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    总之,综合有关遗忘症及Alzheimer病患者的研究结果,发现知觉性启动效应和概念性启动效应之间存在着双重分离。知觉性启动效应与后部枕叶皮质有关,颞中叶和间脑组织并不一定参与知觉启动效应,但不能说与其无关;而概念性启动效应与前部新皮质局部区域有关。此外,Winocur等〔18〕发现词干补笔的启动效应与对额叶功能障碍敏感的神经心理学测试显著相关。

    3 神经影像学研究

    有关启动效应的神经影像学,Squire等〔19〕用PET对正常人的知觉启动效应进行了研究,结果显示:在执行知觉任务时,双侧后部枕叶皮层外纹状体的激活减弱,这反映一种神经关联,在学习了刺激条目以后,随后的处理更快且神经激活更少。类似的反应在ERP的研究中也可见到〔20〕。但重要的是,由PET研究发现的在知觉启动效应时后部皮层区域局部血流降低的情况已扩展到一些其它的启动任务中,如视觉词干补笔、视觉残词补笔、视觉呈现名词后动词产生以及物品分类等。这些研究均显示,与新刺激的条目相比,当重复条目时,后部皮层区域局部血流减少〔21,22〕。即后部枕叶皮层激活减少的现象不仅出现在知觉任务中,并且在明显的概念型启动任务中同样可见。Dale等〔23〕用事件相关fMRI对启动效应进行研究,结果表明,当任务为要求被试者对物品图片按静止的或可运动的进行分类时,对重复的刺激条目在后部皮层区域可见明显的激活减低区,并且此现象具有解剖特性,即该激活减低区主要涉及晚视觉区域,而在早视觉区域,仅有轻微的或未见激活减低。另外,Blaxton〔21〕对概念性启动效应的神经影像学进行了研究,当重复的语词需要语义精加工时,在前额叶局部存在明显的持续的激活减低现象;Raichle等〔24〕观察到,当要求被试者产生与先前呈现过的名词有意义关联的动词时,也有类似情况;Demb等〔25〕给被试者呈现单词,并要求其对每一单词是抽象的还是具体的进行分类,结果与Raichle等的研究类似,当对重复的单词做判断时,左前额部激活减低。值得注意的是,在概念性启动效应期间呈激活减低的左前额区域在刺激项目首次出现需要语义编码时呈现激活增强〔26〕,即使在左额下部皮质损伤的病人也有类似情况〔27〕
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    4 应用于康复的启示

    脑部器质性损害常引起患者记忆功能障碍已被人们所共知。但对记忆障碍尚未找到确实有效的药物治疗方法,虽然患者的外显记忆受到损害,但内隐记忆却常有所保留,这就为此类病人的记忆功能康复训练提供了基础。由于康复治疗需要他们对新刺激或新技能能够学习,或能够重新学习以前的被遗忘的信息和技能,因而任何残留的记忆能力对康复都有价值。

    张晓明等〔28〕对脑外伤患者所做的实验证明,患者的内隐记忆具有可塑性,通过训练可使残存的语义易化能力从模糊、不自觉状态转到清晰的、自觉的外显记忆方面来。由于内隐记忆强调迅速反应和无意识提取,因此,可对患者进行强化内隐记忆的训练,对日常生活中必要的信息给予反复连续刺激,在高强度练习和准确反馈的条件下,形成一种无意识的内隐学习,促进内隐记忆向外显转化,再指导患者运用“第一印象”策略,充分开发内隐记忆,以弥补外显记忆的不足,提高康复训练效果,从而改善患者的生活质量。
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    内隐记忆的训练价值在本质上仍基于CNS的可塑性理论。神经生理学的研究成果显示,突触连接是CNS可塑性的关键所在〔29〕,损伤后神经元轴突长芽及潜伏通路和突触的启用是CNS功能重组的主要形式。虽然这些改变在损伤后早期就已形成,但其功能却是不稳定、不到位的,要使新形成的突触以及新启用的潜伏通道和突触能够承担因损伤而丧失了的功能,使其恢复到比较理想的程度,则必须进行大量有效的功能训练〔30〕。功能训练不仅可促进更多的新突触形成,促使相关神经通路一些不稳定的突触形成变成稳定的突触连接,使神经环路发生永久的变化,而且还可影响突触传递效能的变化。由于刺激信息量的多少决定了各类突触的使用频率,而使用频率的高低又最终决定突触的数目和功能状况,因此,在训练中,可按需要随时变换训练内容、方式、频度等,以各种不同的刺激来影响CNS,促进突触传递效能变化的相互叠加,最大程度地进行功能重组。可通过测试捕捉患者残留的记忆功能,再经过各种训练,使得保留的认知功能重新有效地组合,在功能水平的层次上进行功能重组,并在反馈中不断强化,以促进迁移和泛化的形成。
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    虽然在理论上脑损伤后存在着功能恢复的多种途径,国外也有成功地利用残存的内隐记忆对脑损害患者进行训练的例子,但内隐记忆对康复训练到底能发挥多大作用,以及其作用的可延伸性和局限性都值得进一步探索。

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    收稿日期:1999-07-19, 百拇医药