工作記憶訓練對幼兒流體智力表現(xiàn)的影響

1工作記憶能力與能力的關(guān)系流暢性是cattell提出的兩種智力之一。它是獨立于學習知識的（chernen，j，sh，1990）。它是通過邏輯論證分析新問題、識別模型和關(guān)系的能力。研究表明,流體智力可有效預測學業(yè)水平和后天成就(Deary,Strand,Smith,&Fernandes,2007;Neisseretal.,1996;Rohde&Thompson,2007)。過去一直認為流體智力由生物遺傳決定,不能被后天的經(jīng)驗改變(Chen&Li,2007;Gray&Thompson,2004;McNabetal.,2009),然而近年來,越來越多的研究證據(jù)表明,認知訓練尤其是工作記憶的訓練可以促使流體智力的改善(Jaeggi,Buschkuehl,Jonides,&Perrig,2008;Jaeggi,Buschkuehl,Jonides,&Shah,2011;Jau?ovec&Jau?ovec,2012)。工作記憶是一個容量有限的記憶系統(tǒng),它幫助個體暫時保持和操作信息,是知覺、長時記憶和動作之間的接口,作為思維過程的支撐(Baddeley,2003)。研究者發(fā)現(xiàn),工作記憶能力與高水平的認知能力存在高相關(guān),例如Kyllonen和Christal(1990)對4項研究(被試量分別為723、412、415和594)進行驗證性因子分析發(fā)現(xiàn),工作記憶容量與推理能力之間相關(guān)的估計與以往的研究保持一致(r=0.8~0.9)。此外,工作記憶能力與閱讀、寫作、數(shù)學和科學的學業(yè)成就息息相關(guān)(Abu-Rabia,2003;Daneman&Tardif,1987;DeSmedt,Ghesquière,&Verschaffel,2004;DeSmedtetal.,2009;Gathercole&Pickering,2000;Gathercole,Pickering,Knight,&Stegmann,2004)。Baddeley和Hitch(1974)提出了工作記憶的模型,認為工作記憶的核心是中央執(zhí)行功能。Miyake等人(2000)采用潛變量分析的方法研究了中央執(zhí)行功能的3個成分,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)中央執(zhí)行功能的轉(zhuǎn)換功能、抑制功能和刷新功能可以獨立作用又存在中等程度相關(guān)。近年來,研究發(fā)現(xiàn)中央執(zhí)行功能與智力存在高相關(guān)(Brydges,Reid,Fox,&Anderson,2012;Kane&Engle,2002;Morenoetal.,2011)。目前有研究發(fā)現(xiàn)工作記憶的刷新功能與流體智力存在高相關(guān)(Colom,Abad,Quiroga,Shih,&Flores-Mendoza,2008),當前訓練工作記憶刷新功能的任務主要有活動記憶任務和n-back任務。趙鑫、王一雪、劉丹瑋和周仁來(2011)對9~11歲小學生使用兩種材料的活動記憶任務進行每周3~4天的工作記憶刷新任務訓練,每天訓練15~20min,總共訓練15天。研究結(jié)果顯示,經(jīng)過活動記憶任務訓練,兒童的流體智力水平顯著提高。訓練刷新功能的另一種常用任務為n-back范式(Chen,Mitra,&Schlaghecken,2008;Jaeggi,Buschkuehl,Perrig,&Meier,2010;Jaeggietal.,2007;Klingberg,Forssberg,&Westerberg,2002;Lilienthal,Tamez,Shelton,Myerson,&Hale,2013;Seidleretal.,2010)。在n-back范式的訓練中,研究者向被試呈現(xiàn)一系列刺激,被試的任務就是判斷當前刺激是否與之前第n個刺激相同,n的數(shù)值越大,對工作記憶的要求就越高,因此n的變化會導致正確率和反應時的變化(Jonidesetal.,1997)。Jaeggi等人(2008;2011)分別以成人和8~10歲的小學生作為被試進行工作記憶n-back范式的訓練。在2008年的研究中,Jaeggi等人(2008)對成人被試使用視覺和聽覺雙n-back范式進行訓練,四組被試訓練時間分別為8天、12天、17天和19天,每天1次,每次25min,訓練結(jié)束1至2天內(nèi)進行工作記憶測試,結(jié)果顯示實驗組成績顯著高于控制組。流體智力測驗結(jié)果顯示,訓練時間越長,被試的流體智力提高幅度顯著越大。該研究結(jié)果表明,n-back范式訓練不僅可以提高人的工作記憶水平,而且還可以同時提高流體智力的水平。進一步,Jaeggi等人(2011)對8~10歲的小學生使用單個視覺空間n-back范式訓練,訓練時間為4~6周,每天訓練15min。訓練結(jié)束后,實驗組的小學生工作記憶成績顯著優(yōu)于控制組,作為流體智力指標的瑞文測驗成績也顯著優(yōu)于控制組。停止訓練3個月后,實驗組被試流體智力測驗成績依然顯著高于控制組。許多研究為理解工作記憶與流體智力的關(guān)系提供了重要的參考,研究也報告了不同水平上工作記憶和流體智力有高相關(guān)(Colometal.,2008;Conway,Cowan,Bunting,Therriault,&Minkoff,2002;Conway,Kane,&Engle,2003;EngeldeAbreu,Conway,&Gathercole,2010;Kane,Hambrick,&Conway,2005;Sü?,Oberauer,Wittmann,Wilhelm,&Schulze,2002)。不少研究以神經(jīng)環(huán)路為基礎提供了證據(jù)來說明工作記憶和流體智力依賴相似的神經(jīng)網(wǎng)絡,并且絕大部分位于外側(cè)前額葉和頂葉(Gray,Braver,&Raichle,2002;Gray,Chabris,&Braver,2003;Gray&Thompson,2004;Kane&Engle,2002),這些研究都可以比較有說服力地解釋為什么工作記憶訓練可以提高流體智力水平。當然,也有研究提出這樣的訓練效果可能是短暫的,例如,Hempel等人(2004)采用n-back任務對被試進行工作記憶訓練,訓練前、訓練進行到兩周以及訓練結(jié)束后四周都進行了fMRI掃描。腦成像結(jié)果顯示,訓練進行到兩周時,被試大腦背外側(cè)前額皮質(zhì)有明顯的激活,但激活在訓練結(jié)束后四周逐漸降低。整體來看,運用n-back范式訓練個體的工作記憶進而提升流體智力的研究結(jié)果多數(shù)是正面的。尤其是Jaeggi等人對成人與小學生進行的訓練研究結(jié)果引發(fā)了研究者們的積極關(guān)注和探索(趙鑫,周仁來,2010)。然而,目前工作記憶訓練研究還存在兩個主要問題:第一個存在問題是:至今為止,很少看到對嬰幼兒工作記憶及其對流體智力提高的影響的研究,而嬰幼兒時期是個體心理發(fā)展的重要時期(Piaget,1981),也是多項心理機能發(fā)展的敏感期(Siegler,2006)。目前工作記憶的訓練研究,主要還是針對成人或中小學生進行,有研究者(Shipstead,Redick,&Engle,2012)總結(jié)了11個有關(guān)訓練兒童產(chǎn)生遷移效果的研究,其中只有兩個研究對4~6歲的幼兒進行工作記憶訓練,第一個是Thorell,Lindqvist,BergmanNutley,Bohlin和Klingberg(2009)對4~5歲幼兒進行Cogmed系統(tǒng)的工作記憶訓練和抑制訓練,要求被試使用鼠標按刺激出現(xiàn)的順序(或逆序)進行點擊作答,其難度的指標包括刺激數(shù)量和刺激種類數(shù)量,難度的改變適應于被試表現(xiàn),該系統(tǒng)的工作記憶訓練規(guī)則屬于工作記憶廣度任務(劉春雷,周仁來,2012)。他們關(guān)注訓練后幼兒的工作記憶、抑制、注意力、問題解決能力和反應速度五個方面,結(jié)果發(fā)現(xiàn)工作記憶訓練提升了幼兒的工作記憶和注意力。顯然,這項對幼兒進行的工作記憶的訓練研究并沒有與流體智力的提升聯(lián)系起來。第二個是BergmanNutely等人(2011)對101名4~6歲幼兒進行同樣是Cogmed系統(tǒng)的工作記憶訓練,訓練持續(xù)25天,每天訓練15min。研究者不僅關(guān)注訓練在工作記憶的近遷移效果,還分析了訓練是否在流體智力上產(chǎn)生了遠遷移,研究結(jié)果顯示工作記憶訓練的近遷移效果顯著,但對流體智力沒有遷移效果。據(jù)分析,其工作記憶訓練研究之所以沒有在流體智力上產(chǎn)生顯著遷移效果,可能是研究者沒有采用針對工作記憶刷新功能的訓練任務。第二個存在問題是:目前所進行的工作記憶訓練提高流體智力的研究,大多數(shù)是考察訓練后的即時效應,盡管也有人考察了訓練后一段時間的延續(xù)效果,但是,最多也只是考察3個月后的延續(xù)效應。這個時間間隔對于驗證訓練的長期效應還是不夠的。3~6歲幼兒階段是智力的啟蒙時期(Piaget,1981),個體大腦皮層的厚度在6歲達到頂峰(Shawetal.,2006),該時期個體的腦具有可塑性和敏感性(Lenrootetal.,2009;Pascual-Leone,Amedi,Fregni,&Merabet,2005)。因此,探討n-back范式對幼兒進行工作記憶訓練,考察是否能夠提高其流體智力,并且這種提高效果是否有比較長期的穩(wěn)定性與持續(xù)性,顯然是有重要意義的。據(jù)此,本研究擬探究工作記憶訓練是否能提高幼兒的工作記憶水平及其流體智力水平,同時通過6個月的跟蹤,探討這種訓練效果是否有比較長期的穩(wěn)定性。2實驗與研究2.1因幼兒缺助者某民辦市一級幼兒園3個自然班,共96名幼兒,幼兒家長知情并同意。3個班隨機安排為實驗組、控制1組和控制2組。實驗組因幼兒缺席和退學剔除3名被試,因不明白規(guī)則剔除4名被試,剩余25名被試(男生15人,女生10人),控制1組因幼兒缺席剔除2名被試,剩余30名被試(男生20人,女生10人),控制2組因幼兒缺席剔除1名被試,剩余31名被試(男生20人,女生11人)。剩余被試共86名幼兒。實驗開始時被試平均年齡4.9(±0.38)歲,3個班幼兒平均年齡差異不顯著。2.2流體智力測驗實驗采用單因素設計,實驗組進行n-back范式程序的訓練,控制1組進行“水果忍者”游戲程序的訓練,控制2組不進行任何訓練。在訓練程序開始前以及訓練程序結(jié)束后對3個組的所有被試進行流體智力測驗,訓練結(jié)束6個月后對實驗組和控制1組進行流體智力測驗。本實驗采用雙盲實驗設計,實驗組和控制1組的訓練過程都由學校教師在不知曉訓練目的的前提下對幼兒進行引導和操作;前測和后測都由同一位實驗員在不知曉被試分組的情況下進行施測;被試的數(shù)據(jù)以不記名、不分組的方式由一位實驗員進行統(tǒng)計。2.3實驗材料2.3.1防刺激物檢測和訓練采用自編訓練程序。訓練程序以類似平板電腦游戲方式呈現(xiàn),程序共有3個難度,即1-back、2-back和3-back,每個難度下有2個關(guān)卡,訓練共6個關(guān)卡,每組有15+n個試次,每個試次呈現(xiàn)時間為500ms,反應時間為2500ms,每個試次后被試都需按鍵反應來判斷當前畫面中的刺激物所在位置是否與前第n個畫面中的相同,相同按一個鍵,不相同按另一個鍵。其中有10個試次需判斷為不同,5個試次判斷為相同,所有試次均隨機呈現(xiàn)。每個被試每天需要接受10組訓練,大約15min,共訓練14天。為保證幼兒良好的精神狀態(tài),每天的訓練均在上午9點至10點間進行。訓練地點為幼兒園的活動室,幼兒對該活動室熟悉,且活動室的光線、通風良好,噪音程度較小,每天由教師帶領幼兒集體進入活動室并按照學號入座,每位幼兒的座位在每天的訓練中固定。每天訓練開始前由實驗員擺放桌椅并調(diào)試平板電腦,每臺平板電腦的亮度、分辨率、耳機音量一致。根據(jù)被試當天的訓練成績,被試可以從實驗員處換取貼紙作為獎勵。每個關(guān)卡的難度設置詳見表1。2.3.2游戲時間和強度控制1組的幼兒將在相同的平板電腦上進行“水果忍者”游戲訓練,該游戲要求游戲者迅速準確地在屏幕上滑動手指,手指劃過目標物而獲得分數(shù),同時避開某些障礙物才得以繼續(xù)游戲?？刂?組進行訓練的地點與實驗組相同,且使用同一批平板電腦。游戲時間和實驗組相同,均為上午9點至10點之間,根據(jù)幼兒園的課程表安排,14天中的7天是實驗組先訓練,控制1組再進行訓練,另7天為控制1組先進行訓練后,實驗組再進行訓練。控制1組的被試同樣可以根據(jù)訓練成績來領取貼紙作為獎勵。2.3.3流體智力驗測按照Jaeggi等人2011年研究的做法(Jaeggietal.,2011),本實驗中選用瑞文標準推理測驗(SPM)(Raven,Court,&Raven,1990)和非語言智力測驗第四版(TONI-4)(Brown,Sherbenou,&Johnsen,2010)來測驗被試的流體智力。SPM按逐步增加難度的順序分成ABCDE組,實驗中只使用ABC三組,共36題,前測與即時后測題目相同,但相同難度題目順序不同,對被試進行單人施測。TONI-4有AB兩個平行版本,每個平行版本60題,對被試進行單人施測。2.3.4動機問卷和自評訓練過程結(jié)束后,對實驗組和控制1組被試的態(tài)度和動機進行評估,態(tài)度問卷采用李克特5點計分方法,由實驗組和控制1組的教師分別為兩個組被試的表現(xiàn)進行評定,評定的內(nèi)容是訓練過程中,每位被試的注意力集中程度,1分為“注意力非常渙散”,5分為“注意力非常集中”。動機問卷為自編問卷,共有5題,由被試進行自評。問卷采用李克特5點計分方法,為了便于幼兒理解,回答選項采用5個表情來表示。被試進行自評前,教師講解答題規(guī)則,并念出每個問題和答案的中文,要求被試根據(jù)自己的情況和想法選擇答案。2.3.5實驗設備實驗采用9.7英寸屏幕平板電腦,屏幕分辨率為1024×768。2.4實驗計劃和分割方法2.4.1錯誤的試次與訓練實驗組每個被試在第一次訓練時都從1-back的第一個關(guān)卡訓練開始,在每個關(guān)卡中,若錯誤的試次小于等于3,則進入下一個關(guān)卡;若錯誤的試次大于等于4則停留在該關(guān)卡重新訓練。重新訓練的機會有兩次,若兩次依然不能通過,則下降一個關(guān)卡。每天每個被試訓練10組,最后被試所停留的關(guān)卡會被記錄,下一次同個被試進行訓練時,將從他上一次停留的關(guān)卡開始訓練。被試每天在工作記憶訓練中所取得的成績由他最終停留的關(guān)卡決定,例如第一天某被試進行到第2個關(guān)卡,則他第一天的成績記為2,第二天他進行到第4個關(guān)卡,則第二天的成績記為4。2.4.2緩后測及錯誤實驗開始前對所有被試使用SPM進行流體智力前測,訓練結(jié)束后對所有被試使用SPM平行版本進行即時后測,訓練結(jié)束后6個月使用TONI-4的A部分對實驗組和控制1組進行延緩后測。SPM中,答對1題記1分,答錯不記分,不規(guī)定時間,幾乎所有被試都能在20min內(nèi)完成。TONI-4根據(jù)其記分規(guī)則,分數(shù)組成分為三部分,連續(xù)做對5題后到出現(xiàn)1題失誤為該被試基礎部分,連續(xù)5道題中有3道題錯誤則為該被試的上限部分,基礎部分和上限部分之間取得的分數(shù)為中間部分。共60題,正確計1分,錯誤計0分,總分為做對的題目分數(shù)之和。兩個測驗均使用原始分。2.5處理數(shù)據(jù)全部數(shù)據(jù)在SPSS13.0forWindows軟件系統(tǒng)中輸入與處理。3結(jié)果3.1到的后，溫度是什么?實驗組共進行14天訓練,每天訓練后實驗組所有被試的平均成績,即平均達到的關(guān)卡見圖1。為證明實驗組被試按要求完成了訓練并且取得了進步,我們對實驗組被試前5天訓練平均成績與后5天訓練平均成績進行了配對樣本t檢驗,結(jié)果顯示二者差異顯著,t(24)=7.62,p<0.001。3.2n-/4訓練前后的成績比較見表1三個組訓練前的前測和訓練后即時后測的流體智力測試成績見表2,對三組被試前測和后測成績進行3(分組:實驗組vs.控制1組vs.控制2組)×2(測試類型:前測vs.即時后測)的重復測量方差分析,結(jié)果顯示交互作用顯著,F(2,83)=16.34,p<0.001,η2partial=0.282。分別從兩個方向?qū)换プ饔玫男ЧM行分析:首先,對訓練前后三個組的成績進行簡單效應分析,結(jié)果顯示:對于前測,三個組成績差異不顯著,F(2,83)=1.70,p=0.188,η2partial=0.039;而對于即時后測,三個組差異顯著(F(2,83)=13.70,p<0.001,η2partial=0.268),兩兩比較結(jié)果顯示,實驗組即時后測成績顯著高于控制1組(p<0.001)和控制2組(p<0.001),控制1組與控制2組即時后測成績差異不顯著(p=0.388)。其次,對每個組訓練前后的成績進行簡單效應分析表明,實驗組的前測和即時后測成績差異顯著(p<0.001),控制1組的前測和即時后測成績差異不顯著(p=0.093),控制2組的前測和即時后測成績差異也不顯著(p=0.185)。上述數(shù)據(jù)與統(tǒng)計檢驗結(jié)果表明,n-back訓練對流體智力成績提高有顯著的效果,訓練前3個組的成績差異不顯著,而訓練后實驗組的成績顯著優(yōu)于兩個控制組。特別要說明的是,控制1組的任務屬于注意力任務,實驗組訓練后的成績顯著高于控制1組,說明n-back訓練并不是因為訓練了注意力而提高流體智力測驗的成績,而確實是訓練了工作記憶的能力。根據(jù)本研究的設計,在訓練后對實驗組與兩個控制組進行訓練效果的即時測試并分析之后,訓練停止6個月后再追蹤進行延緩后測。延緩后測只對實驗組與控制1組進行,改用了非語言智力測試(TONI-4)為工具,以避免重復效應。進一步,對實驗組與控制1組的前測、即時測試與延緩后測三次測試的分數(shù)進行比較。由于延緩后測是用TONI-4量表進行流體智力測試,而前兩次使用的是瑞文標準推理測驗(SPM),為了對三次測驗成績進行連續(xù)比較,將兩個組的三次測驗分數(shù)轉(zhuǎn)換為標準分T分,轉(zhuǎn)換公式為:Ti=50+10×zi。實驗組與控制1組三次測試的T分數(shù)平均分見表3。對實驗組和控制1組三次測驗成績進行3(測試類型:前測vs.即時后測vs.延緩后測)×2(分組:實驗組vs.控制1組)重復測量方差分析,結(jié)果顯示交互作用顯著,F(2,106)=13.21,p<.001,η2partial=0.190。分別從兩個方向?qū)换プ饔玫男ЧM行分析:首先,對實驗組與控制1組三次測驗成績進行簡單效應分析,結(jié)果顯示:兩個組前測成績差異不顯著(p=0.365),對于兩個組即時后測成績,實驗組顯著高于控制1組(p<0.001);對于兩個組延緩后測成績,實驗組也顯著優(yōu)于控制1組(p<0.001)。進一步,分別對實驗組與控制1組訓練前、訓練后即時后測與延緩后測的成績進行簡單效應分析,結(jié)果顯示:對于實驗組,即時后測成績顯著高于前測成績(p<0.001),延緩后測成績顯著高于前測成績(p<0.001),而即時后測與延緩后測成績差異不顯著(p=0.770);對于控制1組,前測成績顯著高于即時后測成績(p=0.026),前測成績也顯著高于延緩后測成績(p=0.041),而即時后測成績與延緩后測差異不顯著(p=0.852)。需要特別指出的是,控制1組前測成績顯著高于即時后測成績與延緩后測成績,并不意味著控制1組的成績在退步。實際上,據(jù)表2可見,控制1組訓練前與即時后測的原始分差異并不顯著。然而,實驗組即時后測成績出現(xiàn)了上升,而控制1組的后測成績沒有顯著變化,那么一旦轉(zhuǎn)化為有相對位置意義的標準分,由于實驗組后測的實際成績顯著提高了,而控制1組由于實際成績沒有進步就會造成T分比前測下降,T分數(shù)的下降并非由于控制組實際成績的退步導致,而是由于實驗組實際成績的進步造成的。為探討實驗組流體智力提升與訓練的關(guān)系,將流體智力提高量與訓練獲得量(定義為:訓練后5天平均訓練成績與訓練前5天平均訓練成績的差值,即訓練提高關(guān)卡數(shù))進行Pearson相關(guān)分析,相關(guān)分析結(jié)果見圖2,結(jié)果顯示二者存在邊緣顯著的正相關(guān)(r=0.39,p=0.063)。3.3基于表情圖片的測評方法對實驗組與控制1組進行了動機水平問卷測試,測試包含5個題目,由實驗員口述題目,被試在題目下面的表情圖片上選擇對應的選項。同時,教師根據(jù)每個幼兒在訓練過程中的認真度在1~5之間評分。最后,在TONI-4的測驗過程時也由實驗員針對被試在測驗過程中的態(tài)度進行1~5之間評分。經(jīng)統(tǒng)計檢驗,實驗組與控制1組在上述三項得分差異均不顯著。4討論4.1短期訓練與工作記憶訓練的臨床研究證據(jù)關(guān)于個體心理機能短期訓練的第一個質(zhì)疑問題是,短期訓練能提高心理機能嗎,有關(guān)短期訓練效果到底是否真正提高了心理機能?心理機能可以在后天生活經(jīng)驗中逐步形成,這是學術(shù)界的共識。然而,心理機能能否通過短期的訓練就能顯著提高,長期以來一直存在爭議。以往許多心智訓練方法,雖然提供了短期訓練可以提高或改善某些機能如工作記憶、注意力、認知控制能力等證據(jù)(Klingbergetal.,2005;Rueda,Rothbart,McCandliss,Saccomanno,&Posner,2005;Rosario-Rueda,Checa,&Combita,2012),但是這些訓練效果是改善了個體的心理機能,還是使個體獲得某些操作技巧而表現(xiàn)為更順利地完成某些任務,一直都有爭議(Green&Bavelier,2008)。尤其是對于流體智力,長期以來人們都認為,只有晶體智力才能從后天的學習經(jīng)驗中逐步提高,而流體智力被認為是固定因素(Horn&Cattell,1966),它是由神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能成熟過程所決定的,因此,它只能隨著個體神經(jīng)系統(tǒng)的成熟逐步發(fā)展,到20歲左右就會停止。最近二三十年以來,學術(shù)界對個體心理機能的短期訓練越來越有興趣,許多研究提供了可以通過短期訓練提高心理機能水平的證據(jù)(Klingberg,2010;Melby-Lerv?g&Hulme,2013)。例如,唐一源提出一套整體身心調(diào)節(jié)法,對青少年和成人的自我調(diào)控能力進行了系列研究,發(fā)現(xiàn)短期調(diào)節(jié)法訓練可以顯著提高執(zhí)行注意和自我調(diào)控能力(Tangetal.,2007;Tang&Posner,2009)。進一步,唐一源與Posner進行調(diào)節(jié)訓練的大腦可塑性研究。該研究表明,沒有外在任務的調(diào)節(jié)訓練可以改變大腦前扣帶回附近腦白質(zhì)的可塑性,這種可塑性改變需要11h的訓練(Tang,Lu,Fan,Yang,&Posner,2012;Tangetal.,2010)。Rueda等人(2012)使用5種執(zhí)行注意任務來訓練學前幼兒,訓練任務以電腦程序呈現(xiàn),共訓練450min,EEG結(jié)果顯示訓練組的執(zhí)行注意網(wǎng)絡激活的速度和效能都比控制組高。Olesen,Westerberge和Klingberg(2004)對成年被試進行5周的工作記憶訓練,分別在訓練前、訓練時和訓練后通過fMRI探測被試的腦活動。結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試經(jīng)過訓練后,與工作記憶相關(guān)的腦活動在額中回和上下頂葉皮層出現(xiàn)提升,他們認為腦皮層的活動變化可以作為工作記憶訓練引發(fā)的神經(jīng)可塑性改變的證據(jù)。根據(jù)近年關(guān)于短期訓練對提高心理機能的效果的研究報告,可以認為短期訓練真正提高或改善了相應的心理機能,而不是訓練獲得的知識經(jīng)驗的遷移效果。以Jaeggi等人(2011)的流體智力短期訓練為例,他們采用n-back范式的程序?qū)πW生進行總共5~7.5h的訓練,這個訓練程序并沒有教會被試什么知識或技巧,從而使被試更好地完成流體智力測驗,只能認為這個程序確實提高了被試的流體智力,而使他們的SPM和TONI測驗成績顯著地提高。3~6歲是多項心理機能發(fā)展的關(guān)鍵時期(李利,莫雷,2007),個體的大腦在這個階段經(jīng)歷重要的發(fā)展(Shonkoff&Phillips,2000)。本研究在Jaeggi等人的訓練研究基礎上,進一步探討短期工作記憶訓練能否提升幼兒流體智力,結(jié)果顯示實驗組經(jīng)過訓練以后,SPM成績顯著高于了兩個控制組,并且在SPM成績上兩個控制組前后測的成績沒有顯著差異,實驗組前測和即時后測的差異顯著。這個結(jié)果說明,短期工作記憶訓練能夠顯著提升幼兒流體智力。個體的工作記憶與注意力緊密相關(guān)。有研究表明通過工作記憶訓練,被試的注意力表現(xiàn)有所提升(Colometal.,2013;Lilienthaletal,2013;Thorelletal.,2009)。除此之外,動作電腦游戲也被證明可以提高視覺注意(Boot,Kramer,Simons,Fabiani,&Gratton,2008;Green&Bavelier,2003),并且即使之前沒有電腦游戲的經(jīng)驗,在10h的動作電腦游戲訓練以后,也能提高被試在視覺注意力任務上的表現(xiàn)(Green&Bavelier,2003)。本研究中,被試進行n-back程序任務時,與進行動作電腦游戲有類似的要求,例如眼手協(xié)調(diào)操作、對全屏幕進行關(guān)注、短時間內(nèi)作出快速的決定等(Green&Bavelier,2008)。為排除因被試注意力的變化對研究結(jié)果產(chǎn)生的可能影響,控制1組的被試進行了相同時間的“水果忍者”游戲,該游戲需要在有限而緊張的時間內(nèi),在觸摸屏上快速移動手指來“切”屏幕上不斷出現(xiàn)的目標,并且不能觸碰到混雜在目標中間隨機出現(xiàn)的“炸彈”,與n-back程序的操作要求相類似。然而,本研究結(jié)果表明,n-back程序訓練組(實驗組)與“水果忍者”游戲訓練組(控制1組)在作為流體智力指標的SPM測驗成績有顯著差異,而進行“水果忍者”游戲訓練的控制1組與沒有進行任何訓練的控制2組的SPM成績差異不顯著。因此,本實驗得出的實驗組被試流體智力成績顯著提高的結(jié)果并不是由于訓練了幼兒的注意力。4.2短期訓練效果的影響關(guān)于個體心理機能短期訓練的第二個質(zhì)疑問題是:短期訓練即使提高了心理機能,這種提高是真正的提高嗎,或者只是起到一種暫時性的啟動或熱身的效應?目前不少關(guān)于短期訓練提高個體心理機能的研究,常常是只考察訓練后即時測試的效果,有的雖然也考察延期測試的效果,但一般是延期3個月左右的再測試的效果。例如Rueda等人(2012)不僅報告了對幼兒的執(zhí)行網(wǎng)絡訓練提高了訓練組幼兒的執(zhí)行注意網(wǎng)絡激活的速度和效能,也報告了訓練停止2個月后依然能探測到訓練組的優(yōu)勢保持。Jaeggi等人(2011)在訓練停止3個月后,發(fā)現(xiàn)訓練組被試的流體智力優(yōu)勢依然保持。實際上,短期訓練的效果可以有兩種情況:第一種是訓練產(chǎn)生的狀態(tài)性調(diào)整引發(fā)的即時效應,只是對相應的心理機能產(chǎn)生了熱身效應或啟動效應,因此發(fā)生狀態(tài)性變化。最典型的是“莫扎特效應”(Rauscher,Shaw,&Ky,1993),讓大學生聽10min莫扎特交響曲