元记忆是对于自己记忆和策略的监控能力,元记忆的测定常采用知道感判断,也有采用其它方法的研究,如要求被选择合适的记忆策略、预测自己的行为、高频估计实验、测验被试的日常生活记忆等。老年人的元记忆能力受到一定程度的损害,他们对自己记忆的估计偏低,自信程度减少,但有关的结果不太一致,可能与测验方法的敏感性有关。PF受损的病人在回忆不出来时,要求他们判断若给出线索,自己能回忆出来的概率,结果他们的估计也较低,虽然他们在其后给出线索后的回忆率与年轻人差异不明显〔5〕。
总之,有些额叶测验成绩与老年人记忆成绩明显相关,老年人记忆功能下降表现为与PF受损相似的特征。近年来,脑功能成像技术已应用于年老化的研究,这对老年认知加工过程与PF的相关性提供了新的依据。Grady等〔15〕的一项研究发现,在完成面孔编码时,年轻被试的右侧海马、左PF和下颞叶活动增多,老年人的上述变化不明显。当回忆不出所学项目时,年青轻试的额叶前部有活动,而老年人则更倾向于额叶后部,提示他们在提取努力中采用了不同的认知策略,老年人正常的认知策略受损〔6〕。
2 PF与老年记忆功能障碍相关性的神经机制
老年人的大脑发生了许多变化,但并不是所有脑结构的变化是同步的,其中一些结构对年老较为敏感,变化较早而严重,如前额叶和海马等。
老年人的脑容量大约减少6%,其中PF和纹状体分别减少10%~17%和8%,而顶、枕和颞叶的容积则大致减少1%,PF对年老最为敏感〔17〕。以往的研究大多采用测定神经元密度的计数方法,认为造成脑容量减少的原因是神经元的缺失,尤其在海马和前额叶,这造成了老年人的记忆功能下降。但近年的研究采用新的细胞计数方法(如立体学技术)并未发现老年脑的神经元有明显减少〔4,7,18〕,因而这并不是老年记忆功能下降的主要原因。
脑容量减少的可能原因是神经元体积变小,而不是神经元的缺失。额叶神经细胞的皱缩比其它部位的发生早且严重,在50~70岁期间PF有22%的细胞皱缩,而顶叶、初级视皮质分别为16%和9%。65岁以上细胞皱缩速度明显增快,上述各部位分别有43%、11%和13%的细胞体积减少〔17〕。另外一些学者认为,多巴胺系统(DA)的退化也参与老年记忆功能降低,多巴胺系统功能与工作记忆之间有相关性〔7〕。有研究证实老年脑的额叶神经递质浓度及受体异常〔4,19〕。18岁龄猴子的PF中DA浓度下降56%,NE及5-HT浓度正常,PF和D1受体下降39%。当给动物注射D1受体阻滞剂SCH23390后,年轻动物的延缓反应成绩下降,对老年动物无作用;而注射D1受体兴奋剂会提高老年动物在此项任务中的成绩〔18〕。因此新的研究认为,树突分枝减少、突触联系的变化、髓鞘结构破坏、信息传递机制异常和神经元的可塑性降低等更可能是老年记忆功能下降的原因〔7,18〕,其中额叶变化最为明显。
3 对今后研究的思考
如上所述,多项研究证实老年记忆障碍与额叶功能有密切的关系。但另一方面,海马功能降低和PF功能下降有时很难区别,在很多任务中常常是这两个脑区同时参与其中。一些研究认为,不同的认知任务中均有联想性和策略性两种因素。前者主要与内侧颞叶有关,而后者与PF有密切联系〔5〕,二者可以发生分离,如WCST与延迟线索回忆,但实际上很难将二者的作用绝对区分开来。Winocur等〔19〕的研究很好地说明了这一点。他们的实验采用Hebb-William迷宫,发现PF受损后主要影响大鼠一般迷宫技能认知,它们可以保持在迷宫A中学习的技能,但当转换至迷宫B时其学习成绩与对照组无明显差异;而海马受损则影响与特定迷宫有关的记忆功能,其行为表现与PF受损的大鼠相反。而老年鼠在这两方面均受损,因而它们可能在PF和海马均有损害。老年人在许多记忆任务中未表现出海马与前额叶功能的双分离现象,而仅仅是单分离并不能说明PF功能的独立性。
因此,目前在研究老年记忆障碍与PF的关系时,对于是否PF单独支持这些功能还是海马等结构也共同参与尚待进一步研究。而且在完成记忆任务时,不同脑区的作用可能既有分离、更有相互作用。如在Moscovitch和Winocur提出的记忆模型中,是将海马和PF的功能结合起来考虑的。这种观点对于我们认识记忆过程的脑机制很有帮助。
PF的特点之一是功能的多样性。根据脑血流变化和脑代谢活动分析,PF至少有17个功能不同的区域,但额叶受损病人的受损部位常常很大,并不局限于单一的基本功能〔7〕,因此,研究老年记忆障碍与PF的相关性具有一定的困难。另外,以人作被试,个体间的差异是误差的重要来源,而由于这类病人本身就很少,仅仅靠增加样本量的方法是不可行的。因而研究额叶功能应采用动物实验模型、神经心理学方法和脑功能成像技术相结合的途径,从不同方面揭示老年记忆障碍的脑基础;同时采用生理、生化手段将PF的内部构造进行结构和功能分析,会使我们对PF功能及它在老年记忆障碍中作用的认识大大前进一步。
1 指导者作者简介:杨炯炯,女,28岁,医学心理学硕士,现在中国科学院心理所攻读生理心理学博士学
位
匡培梓,女,研究员,博导,主要研究学习记忆的脑机制作者单位:杨炯炯 匡培梓1 管林初1 翁旭初1 (中国科学院心理研究所,北京 100101)
参考文献
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