《Developmental Cognitive Neuroscience》：Intersubject neural similarity reveals the development trajectory of recognition memory in children
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為探究兒童再認記憶發展的神經機制及發育差異，研究人員以 6 - 13 歲兒童為樣本，用表征相似性分析（RSA）研究記憶編碼和檢索階段神經表征變化。結果發現兩個階段神經發育模式不同，且存在關鍵發育期。該研究有助于理解記憶形成機制。
在記憶的奇妙世界里，兒童的再認記憶隨著成長不斷發展。但長久以來，這種發展背后的神經機制以及發育過程中的差異，就像隱藏在迷霧中的寶藏，一直未被清晰揭示。再認記憶作為情景記憶的重要組成部分，對兒童的學習和生活有著至關重要的影響。它在兒童時期不斷改善，然而，神經系統究竟如何發展，以及在記憶的不同階段（編碼和檢索階段）發育差異體現在哪里，科學界知之甚少。為了揭開這些謎團，來自常州市兒童醫院的研究人員踏上了探索之旅，他們開展了一項極具意義的研究，其成果發表在《Developmental Cognitive Neuroscience》上。
研究人員運用了多種關鍵技術方法來開展這項研究。在樣本選取方面，他們招募了 137 名 6 - 13 歲的健康兒童。實驗中，采用 80 張經過處理的圖像作為刺激材料。借助腦電圖（EEG）記錄高時間分辨率數據，并利用 EEGLAB 在 MATLAB 環境中對數據進行預處理。同時，運用表征相似性分析（RSA）、主體間相似性分析等方法，對不同階段的神經表征進行深入探究。
下面來看看具體的研究結果：
- 行為表現和發展：通過計算檢索階段的敏感性指數 d’和平均反應時間（RT），發現兒童在圖像識別任務中表現出較高敏感性，且反應迅速。相關性分析表明，檢索階段的 d’與年齡顯著正相關，RT 與年齡顯著負相關，編碼階段的反應時間也與年齡顯著相關，這些結果表明隨著兒童年齡增長，再認記憶逐漸改善。
- RSA 揭示的個體 - 群體相似性：對編碼和檢索階段進行 RSA 分析發現，編碼與檢索階段個體的神經表征相似性（E&R）未達顯著水平，且與年齡無顯著相關性；編碼階段個體與群體的神經表征相似性（E&Em）顯著，與年齡呈顯著二次關系，在 9 - 10 歲時發展軌跡相對平穩，10 歲后呈下降趨勢；檢索階段個體與群體的神經表征相似性（R&Rm）顯著，且與年齡呈顯著線性正相關。此外，當僅考慮記住的項目時，個體 - 群體神經表征相似性與年齡無關，這表明其可能取決于記住和遺忘項目的共同作用。同時，R&Rm 在預測行為反應時間上呈邊緣顯著，說明檢索階段個體的神經表征模式隨年齡趨于穩定，且這種穩定性可能與更好的行為表現部分相關，而編碼階段在兒童 9 - 10 歲時存在關鍵發育期。
- 發展過程中的主體間相似性：采用無模型方法計算編碼和檢索階段的主體間模式相似性，并測試其與四種發育模型的對應關系。結果顯示，編碼階段的主體間相似性最符合關鍵階段模型，關鍵階段為 9 - 10 歲；檢索階段的主體間相似性僅與收斂模型顯著相關，表明年齡較大的兒童在檢索階段神經表征模式更相似，且額葉和枕顳葉區域對這種相似性貢獻較高。
- STPS 揭示的時空表征：進行時空模式相似性分析（STPS），將頭皮電極劃分為六個區域，用滑動窗口探索神經相似性的時間進程。結果表明，大腦能在刺激出現后很快區分記住和遺忘的項目，且這種區分持續時間較長。在左頂枕區，記住和遺忘項目的神經相似性在刺激呈現后迅速增加并達到顯著水平。此外，在刺激出現后的 150 - 450ms，左頂枕區的記憶表現和項目特異性之間的交互作用顯著，記住項目的項目內 STPS 顯著高于遺忘項目，且 STPS 差異（項目內 - 項目間）與年齡呈顯著二次相關，表明兒童記憶編碼和檢索之間的相似性隨年齡發展，9 - 10 歲可能是關鍵發育期。
綜合研究結論和討論部分，該研究明確了兒童記憶編碼和檢索階段存在不同的神經表征模式。檢索階段神經表征隨年齡逐漸穩定，且這種穩定性與記憶表現改善部分相關；編碼階段在 9 - 10 歲存在關鍵發育期。主體間相似性分析進一步證實了兩個階段神經表征模式的差異。同時，研究發現兒童記憶編碼和檢索階段的神經相似性主要體現在左頂枕區，且隨年齡變化。這些發現為理解再認記憶發展的神經機制提供了重要依據，有助于拓展記憶發展模型，有力支持了記憶的生成性和建構性本質，讓我們對兒童記憶的奧秘有了更深入的認識，為后續相關研究奠定了堅實基礎 。
