认知和大脑可塑性：工作记忆训练对儿童的影响

      当您对孩子说，“换上衣服，之后刷牙，最后把试卷装入书包” ，但是他要么只完成一项或两项行动，要么就不断地询问第三件事是什么；

当孩子在做数学题时，可能会出现粗心马虎，要么忘记题目前面的前提条件，要么忘记上一步骤的计算结果；

   孩子这些出现在生活和学习上的小问题都被家长习惯性的归因于毛手毛脚不细心，马马虎虎不认真。殊不知在这一系列行为现象的背后有一个共同的认知机制驱动，那就是工作记忆(Working Memory)。

问：什么是工作记忆？

答：工作记忆是一个对信息进行暂时存储和加工的系统，能够在个体完成言语理解、数学学习和推理等复杂任务提供临时的信息储存空间和加工的信息来源，与学习和生活密切相关。

 既然工作记忆如此重要，那么儿童的工作记忆是否能够通过人为的训练来提升呢？

  近年来有研究者考察了计算机化的认知训练对工作记忆的影响，常用的训练任务有：简单的数字广度任务，N-back任务和复杂的数字广度任务。

   有研究表明，训练可以改善工作记忆，具体表现在两个方面：（1）认知功能的提高，通常表现为在未经训练的工作记忆任务上成绩的提高；（2）大脑神经活动模式的改变，通常表现为脑电成分P3a和P3b的变化。但也有研究并未发现训练的效果，因此目前研究得到的结果并不一致。同时，由于以往研究大多针对成年人以及特殊群体展开，工作记忆训练对正值身心发展关键期的小学阶段儿童的效果有待相关研究的佐证。

      近期，上海师范大学儿童发展与家庭研究中心儿童认知发展研究团队发表在Brain and Behavior上的一项研究在一定程度上证明了工作记忆训练对儿童认知功能的影响。

       该研究基于工作记忆的多成分模型、上下文更新模型和资源分配理论展开，对上海的44名2-3年级的儿童进行研究。这些儿童被随机分为训练组和对照组。两组学生均需要接受工作记忆的认知表现和大脑神经活动基线评估（即前测）:认知表现采用行为测试测得，使用到的任务为数字倒背和数字N-back任务；大脑神经活动采用事件相关电位技术(ERP)测得，使用到的任务为空间N-back任务。在此之后，训练组的儿童需要接受为期20次的工作记忆训练（训练所使用的认知任务为计算广度任务和空间N-back任务），而在此期间对照组只需要参与正常的课堂活动即可。训练结束后立即对两组学生进行后测，后测的内容与前测一致。

     研究者发现，相较于对照组，训练组儿童在后测工作记忆任务上的成绩得到了显著提高；与之相对应，ERP的结果也表明训练组儿童反映工作记忆能力高低的P3a和P3b成分也出现了显著的变化。这说明训练不仅提高了儿童在工作记忆任务中的行为表现，而且也对其大脑神经活动产生了相应影响。

     研究结果从认知功能和大脑可塑性两个角度说明了儿童工作记忆训练的效果，为家长和教育工作者提供了促进儿童发展的启示。教师和家长可以在日常生活和教学活动中，有意识地通过有趣的训练活动培养和提高孩子的工作记忆能力，帮助其更好的应对生活和学习中的问题。

参考文献：

Xu, J., Deng, M., Nan, W., & Cai, D. (2021). The effects of working memory training in children revealed by behavioral responses and ERP. Brain and Behavior, 1-14.