《Developmental Review》:The neurodevelopmental roots of interactions between attention and working memory during infancy
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在認知神經科學領域,理解注意力與工作記憶(WM)的交互至關重要,成人研究豐富但嬰兒期相關研究較少。研究人員從發展認知神經科學視角探究嬰兒期二者關系。發現自主神經系統(ANS)和中樞神經系統(CNS)協作是基礎,還明確了影響嬰兒 WM 局限的機制,有助于理解嬰兒認知發展。
在認知神經科學的奇妙世界里,注意力與工作記憶(Working Memory,WM)之間的交互作用一直是科學家們關注的焦點。在成年人的研究中,已經有眾多理論模型對這一關系進行了深入探討,揭示了它們背后的共同機制以及額頂網絡在其中發揮的關鍵作用。然而,當我們將目光投向生命早期的嬰兒階段時,卻發現這里存在著大片的知識空白。嬰兒期作為認知發展的重要起點,他們的注意力和 WM 是如何相互作用的?這種交互的神經發育根源又是什么?這些問題就像神秘的謎題,吸引著科研人員不斷探索。
為了解開這些謎題,來自未知研究機構的研究人員開展了一項聚焦于嬰兒期注意力與 WM 交互神經發育根源的研究,相關成果發表在《Developmental Review》上。這項研究意義重大,它不僅能讓我們更深入地理解嬰兒認知發展的早期過程,還為后續兒童認知能力的培養和干預提供了理論基礎。
研究人員在開展研究時,綜合運用了多種技術方法。一方面,他們對過去 30 年關于嬰兒注意力和 WM 的重要實證研究成果進行了全面梳理和分析。另一方面,結合成年人和嬰兒研究中的理論及實證發現,從不同角度探討二者關系。雖然文中未明確提及具體樣本隊列來源,但通過整合這些多方面的信息,為研究提供了豐富的數據支撐。
在研究背景和理論基礎方面,關于嬰兒注意力和 WM 發展的研究已有大量文獻,主要聚焦于各種大腦網絡支持下的行為變化。例如,對嬰兒注意力的研究詳細闡述了大腦警覺 / 喚醒、定向和注意力控制的發展軌跡,這些注意力系統協同工作,幫助嬰兒有選擇地優先處理信息。而早期 WM 能力明顯有限,這極大地限制了嬰兒的高階認知加工。傳統觀點將這種限制歸因于 WM 的存儲容量以及與頂葉腦區的關聯,但現在越來越明確,WM 的核心在于信息的內部選擇和主動操作。
關于自主神經系統(Autonomic Nervous System,ANS)和中樞神經系統(Central Nervous System,CNS)在嬰兒注意力與 WM 交互中的作用,研究發現二者的交互依賴于 ANS 和 CNS 的協作。ANS 負責調節身體活動和外周喚醒,進而影響皮層激活;CNS 中的結構,如前額葉皮層(Prefrontal Cortex,PFC)和藍斑,持續監測并控制自主反應。這種協作在嬰兒期就已出現,對選擇性注意、信息處理和 WM 產生影響。
在理解嬰兒注意力和 WM 的限制及對適應性行為的影響方面,早期 WM 能力的局限促使研究人員進一步探究背后的機制。研究從選擇性注意、PFC 成熟以及預測編碼框架內的先前經驗等角度進行分析。結果表明,這些因素共同作用,使得嬰兒在與環境互動時采取優先探索而非利用的適應性策略。
研究結論指出,注意力和 WM 的相互作用在嬰兒期就已出現,其基礎是 ANS 和 CNS 內協調的神經和生理機制。未來研究可借助針對兒科人群開發的神經成像技術新進展,進一步明確這些相互作用的具體動態,并驗證本研究中提出的共享神經機制假設。
這項研究為嬰兒認知發展領域帶來了新的曙光,它揭示了嬰兒期注意力與 WM 交互的神經發育根源,為后續研究指明了方向。同時,其關于嬰兒適應性策略的發現,也讓我們對嬰兒如何與周圍世界互動有了更深入的理解,為早期教育和干預提供了寶貴的理論依據,在認知神經科學和兒童發展研究領域具有重要的推動作用。