提高儿童液体智力水平的工作记忆训练_流体智力论文

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      分类号 B844

      1 引言

      流体智力是由Cattell(1963)提出的两类智力之一,它独立于所学知识而存在(Carpenter,Just,& Shell,1990),是使用逻辑推断来分析新问题、识别模式和关系的能力。研究表明,流体智力可有效预测学业水平和后天成就(Deary,Strand,Smith,& Fernandes,2007;Neisser et al.,1996;Rohde & Thompson,2007)。过去一直认为流体智力由生物遗传决定,不能被后天的经验改变(Chen & Li,2007;Gray & Thompson,2004;McNab et al.,2009),然而近年来,越来越多的研究证据表明,认知训练尤其是工作记忆的训练可以促使流体智力的改善(Jaeggi,Buschkuehl,Jonides,& Perrig,2008;Jaeggi,Buschkuehl,Jonides,& Shah,2011;Jau

ovec & Jau

ovec,2012)。

      工作记忆是一个容量有限的记忆系统,它帮助个体暂时保持和操作信息,是知觉、长时记忆和动作之间的接口,作为思维过程的支撑(Baddeley,2003)。研究者发现,工作记忆能力与高水平的认知能力存在高相关,例如Kyllonen和Christal(1990)对4项研究(被试量分别为723、412、415和594)进行验证性因子分析发现,工作记忆容量与推理能力之间相关的估计与以往的研究保持一致(r=0.8~0.9)。此外,工作记忆能力与阅读、写作、数学和科学的学业成就息息相关(Abu-Rabia,2003;Daneman & Tardif,1987;De Smedt,Ghesquière,& Verschaffel,2004;De Smedt et al.,2009;Gathercole & Pickering,2000;Gathercole,Pickering,Knight,& Stegmann,2004)。

      Baddeley和Hitch(1974)提出了工作记忆的模型,认为工作记忆的核心是中央执行功能。Miyake等人(2000)采用潜变量分析的方法研究了中央执行功能的3个成分,研究结果发现中央执行功能的转换功能、抑制功能和刷新功能可以独立作用又存在中等程度相关。近年来,研究发现中央执行功能与智力存在高相关(Brydges,Reid,Fox,& Anderson,2012;Kane & Engle,2002;Moreno et al.,2011)。

      目前有研究发现工作记忆的刷新功能与流体智力存在高相关(Colom,Abad,Quiroga,Shih,& Flores-Mendoza,2008),当前训练工作记忆刷新功能的任务主要有活动记忆任务和n-back任务。赵鑫、王一雪、刘丹玮和周仁来(2011)对9~11岁小学生使用两种材料的活动记忆任务进行每周3~4天的工作记忆刷新任务训练,每天训练15~20 min,总共训练15天。研究结果显示,经过活动记忆任务训练,儿童的流体智力水平显著提高。训练刷新功能的另一种常用任务为n-back范式(Chen,Mitra,& Schlaghecken,2008;Jaeggi,Buschkuehl,Perrig,& Meier,2010;Jaeggi et al.,2007;Klingberg,Forssberg,& Westerberg,2002;Lilienthal,Tamez,Shelton,Myerson,& Hale,2013;Seidler et al.,2010)。在n-back范式的训练中,研究者向被试呈现一系列刺激,被试的任务就是判断当前刺激是否与之前第n个刺激相同,n的数值越大,对工作记忆的要求就越高,因此n的变化会导致正确率和反应时的变化(Jonides et al.,1997)。Jaeggi等人(2008;2011)分别以成人和8~10岁的小学生作为被试进行工作记忆n-back范式的训练。在2008年的研究中,Jaeggi等人(2008)对成人被试使用视觉和听觉双n-back范式进行训练,四组被试训练时间分别为8天、12天、17天和19天,每天1次,每次25 min,训练结束1至2天内进行工作记忆测试,结果显示实验组成绩显著高于控制组。流体智力测验结果显示,训练时间越长,被试的流体智力提高幅度显著越大。该研究结果表明,n-back范式训练不仅可以提高人的工作记忆水平,而且还可以同时提高流体智力的水平。进一步,Jaeggi等人(2011)对8~10岁的小学生使用单个视觉空间n-back范式训练,训练时间为4~6周,每天训练15 min。训练结束后,实验组的小学生工作记忆成绩显著优于控制组,作为流体智力指标的瑞文测验成绩也显著优于控制组。停止训练3个月后,实验组被试流体智力测验成绩依然显著高于控制组。

      许多研究为理解工作记忆与流体智力的关系提供了重要的参考,研究也报告了不同水平上工作记忆和流体智力有高相关(Colom et al.,2008;Conway,Cowan,Bunting,Therriault,& Minkoff,2002;Conway,Kane,& Engle,2003;Engel de Abreu,Conway,& Gathercole,2010;Kane,Hambrick,& Conway,2005;Sü

,Oberauer,Wittmann,Wilhelm,& Schulze,2002)。不少研究以神经环路为基础提供了证据来说明工作记忆和流体智力依赖相似的神经网络,并且绝大部分位于外侧前额叶和顶叶(Gray,Braver,& Raichle,2002;Gray,Chabris,& Braver,2003;Gray & Thompson,2004;Kane & Engle,2002),这些研究都可以比较有说服力地解释为什么工作记忆训练可以提高流体智力水平。

      当然,也有研究提出这样的训练效果可能是短暂的,例如,Hempel等人(2004)采用n-back任务对被试进行工作记忆训练,训练前、训练进行到两周以及训练结束后四周都进行了fMRI扫描。脑成像结果显示,训练进行到两周时,被试大脑背外侧前额皮质有明显的激活,但激活在训练结束后四周逐渐降低。

      整体来看,运用n-back范式训练个体的工作记忆进而提升流体智力的研究结果多数是正面的。尤其是Jaeggi等人对成人与小学生进行的训练研究结果引发了研究者们的积极关注和探索(赵鑫,周仁来,2010)。

      然而,目前工作记忆训练研究还存在两个主要问题:

      第一个存在问题是:至今为止,很少看到对婴幼儿工作记忆及其对流体智力提高的影响的研究,而婴幼儿时期是个体心理发展的重要时期(Piaget,1981),也是多项心理机能发展的敏感期(Siegler,2006)。目前工作记忆的训练研究,主要还是针对成人或中小学生进行,有研究者(Shipstead,Redick,& Engle,2012)总结了11个有关训练儿童产生迁移效果的研究,其中只有两个研究对4~6岁的幼儿进行工作记忆训练,第一个是Thorell,Lindqvist,Bergman Nutley,Bohlin和Klingberg(2009)对4~5岁幼儿进行Cogmed系统的工作记忆训练和抑制训练,要求被试使用鼠标按刺激出现的顺序(或逆序)进行点击作答,其难度的指标包括刺激数量和刺激种类数量,难度的改变适应于被试表现,该系统的工作记忆训练规则属于工作记忆广度任务(刘春雷,周仁来,2012)。他们关注训练后幼儿的工作记忆、抑制、注意力、问题解决能力和反应速度五个方面,结果发现工作记忆训练提升了幼儿的工作记忆和注意力。显然,这项对幼儿进行的工作记忆的训练研究并没有与流体智力的提升联系起来。第二个是Bergman Nutely等人(2011)对101名4~6岁幼儿进行同样是Cogmed系统的工作记忆训练,训练持续25天,每天训练15 min。研究者不仅关注训练在工作记忆的近迁移效果,还分析了训练是否在流体智力上产生了远迁移,研究结果显示工作记忆训练的近迁移效果显著,但对流体智力没有迁移效果。据分析,其工作记忆训练研究之所以没有在流体智力上产生显著迁移效果,可能是研究者没有采用针对工作记忆刷新功能的训练任务。

      第二个存在问题是:目前所进行的工作记忆训练提高流体智力的研究,大多数是考察训练后的即时效应,尽管也有人考察了训练后一段时间的延续效果,但是,最多也只是考察3个月后的延续效应。这个时间间隔对于验证训练的长期效应还是不够的。

      3~6岁幼儿阶段是智力的启蒙时期(Piaget,1981),个体大脑皮层的厚度在6岁达到顶峰(Shaw et al.,2006),该时期个体的脑具有可塑性和敏感性(Lenroot et al.,2009;Pascual-Leone,Amedi,Fregni,& Merabet,2005)。因此,探讨n-back范式对幼儿进行工作记忆训练,考察是否能够提高其流体智力,并且这种提高效果是否有比较长期的稳定性与持续性,显然是有重要意义的。

      据此,本研究拟探究工作记忆训练是否能提高幼儿的工作记忆水平及其流体智力水平,同时通过6个月的跟踪,探讨这种训练效果是否有比较长期的稳定性。

      2 实验研究

      2.1 被试

      某民办市一级幼儿园3个自然班,共96名幼儿,幼儿家长知情并同意。3个班随机安排为实验组、控制1组和控制2组。实验组因幼儿缺席和退学剔除3名被试,因不明白规则剔除4名被试,剩余25名被试(男生15人,女生10人),控制l组因幼儿缺席剔除2名被试,剩余30名被试(男生20人,女生10人),控制2组因幼儿缺席剔除1名被试,剩余31名被试(男生20人,女生11人)。剩余被试共86名幼儿。实验开始时被试平均年龄4.9(±0.38)岁,3个班幼儿平均年龄差异不显著。

      2.2 实验设计

      实验采用单因素设计,实验组进行n-back范式程序的训练,控制l组进行“水果忍者”游戏程序的训练,控制2组不进行任何训练。在训练程序开始前以及训练程序结束后对3个组的所有被试进行流体智力测验,训练结束6个月后对实验组和控制1组进行流体智力测验。本实验采用双盲实验设计,实验组和控制1组的训练过程都由学校教师在不知晓训练目的的前提下对幼儿进行引导和操作;前测和后测都由同一位实验员在不知晓被试分组的情况下进行施测;被试的数据以不记名、不分组的方式由一位实验员进行统计。

      2.3 实验材料

      2.3.1 工作记忆训练程序

      采用自编训练程序。训练程序以类似平板电脑游戏方式呈现,程序共有3个难度,即l-back、2-back和3-back,每个难度下有2个关卡,训练共6个关卡,每组有15+n个试次,每个试次呈现时间为500 ms,反应时间为2500 ms,每个试次后被试都需按键反应来判断当前画面中的刺激物所在位置是否与前第n个画面中的相同,相同按一个键,不相同按另一个键。其中有10个试次需判断为不同,5个试次判断为相同,所有试次均随机呈现。每个被试每天需要接受10组训练,大约15 min,共训练14天。为保证幼儿良好的精神状态,每天的训练均在上午9点至10点间进行。训练地点为幼儿园的活动室,幼儿对该活动室熟悉,且活动室的光线、通风良好,噪音程度较小,每天由教师带领幼儿集体进入活动室并按照学号入座,每位幼儿的座位在每天的训练中固定。每天训练开始前由实验员摆放桌椅并调试平板电脑,每台平板电脑的亮度、分辨率、耳机音量一致。根据被试当天的训练成绩,被试可以从实验员处换取贴纸作为奖励。每个关卡的难度设置详见表l。

      

      2.3.2 控制组游戏

      控制l组的幼儿将在相同的平板电脑上进行“水果忍者”游戏训练,该游戏要求游戏者迅速准确地在屏幕上滑动手指,手指划过目标物而获得分数,同时避开某些障碍物才得以继续游戏。控制1组进行训练的地点与实验组相同,且使用同一批平板电脑。游戏时间和实验组相同,均为上午9点至10点之间,根据幼儿园的课程表安排,14天中的7天是实验组先训练,控制1组再进行训练,另7天为控制1组先进行训练后,实验组再进行训练。控制1组的被试同样可以根据训练成绩来领取贴纸作为奖励。

      2.3.3 流体智力测验

      按照Jaeggi等人2011年研究的做法(Jaeggi et al.,2011),本实验中选用瑞文标准推理测验(SPM)(Raven,Court,& Raven,1990)和非语言智力测验第四版(TONI-4)(Brown,Sherbenou,& Johnsen,2010)来测验被试的流体智力。SPM按逐步增加难度的顺序分成ABCDE组,实验中只使用ABC三组,共36题,前测与即时后测题目相同,但相同难度题目顺序不同,对被试进行单人施测。TONI-4有AB两个平行版本,每个平行版本60题,对被试进行单人施测。

      2.3.4 态度及动机问卷

      训练过程结束后,对实验组和控制1组被试的态度和动机进行评估,态度问卷采用李克特5点计分方法,由实验组和控制l组的教师分别为两个组被试的表现进行评定,评定的内容是训练过程中,每位被试的注意力集中程度,1分为“注意力非常涣散”,5分为“注意力非常集中”。动机问卷为自编问卷,共有5题,由被试进行自评。问卷采用李克特5点计分方法,为了便于幼儿理解,回答选项采用5个表情来表示。被试进行自评前,教师讲解答题规则,并念出每个问题和答案的中文,要求被试根据自己的情况和想法选择答案。

      2.3.5 实验仪器

      实验采用9.7英寸屏幕平板电脑,屏幕分辨率为1024×768。

      2.4 实验程序与记分方法

      2.4.1 工作记忆训练的程序及记分标准

      实验组每个被试在第一次训练时都从l-back的第一个关卡训练开始,在每个关卡中,若错误的试次小于等于3,则进入下一个关卡;若错误的试次大于等于4则停留在该关卡重新训练。重新训练的机会有两次,若两次依然不能通过,则下降一个关卡。每天每个被试训练10组,最后被试所停留的关卡会被记录,下一次同个被试进行训练时,将从他上一次停留的关卡开始训练。被试每天在工作记忆训练中所取得的成绩由他最终停留的关卡决定,例如第一天某被试进行到第2个关卡,则他第一天的成绩记为2,第二天他进行到第4个关卡,则第二天的成绩记为4。

      2.4.2 流体智力测验实施与记分方法

      实验开始前对所有被试使用SPM进行流体智力前测,训练结束后对所有被试使用SPM平行版本进行即时后测,训练结束后6个月使用TONI-4的A部分对实验组和控制1组进行延缓后测。SPM中,答对1题记1分,答错不记分,不规定时间,几乎所有被试都能在20 min内完成。TONI-4根据其记分规则,分数组成分为三部分,连续做对5题后到出现1题失误为该被试基础部分,连续5道题中有3道题错误则为该被试的上限部分,基础部分和上限部分之间取得的分数为中间部分。共60题,正确计1分,错误计0分,总分为做对的题目分数之和。两个测验均使用原始分。

      2.5 数据处理

      全部数据在SPSS 13.0 for Windows软件系统中输入与处理。

      3 结果

      3.1 工作记忆训练成绩

      实验组共进行14天训练,每天训练后实验组所有被试的平均成绩,即平均达到的关卡见图1。为证明实验组被试按要求完成了训练并且取得了进步,我们对实验组被试前5天训练平均成绩与后5天训练平均成绩进行了配对样本t检验,结果显示二者差异显著,t(24)=7.62,p<0.001。

      

      图1 实验组训练成绩

      3.2 流体智力测验结果

      三个组训练前的前测和训练后即时后测的流体智力测试成绩见表2,对三组被试前测和后测成绩进行3(分组:实验组vs.控制1组vs.控制2组)×2(测试类型:前测vs.即时后测)的重复测量方差分析,结果显示交互作用显著,F(2,83)=16.34,p<0.001,

=0.282。分别从两个方向对交互作用的效果进行分析:首先,对训练前后三个组的成绩进行简单效应分析,结果显示:对于前测,三个组成绩差异不显著,F(2,83)=1.70,p=0.188,

=0.039;而对于即时后测,三个组差异显著(F(2,83)=13.70,p<0.001,

=0.268),两两比较结果显示,实验组即时后测成绩显著高于控制1组(p<0.001)和控制2组(p<0.001),控制1组与控制2组即时后测成绩差异不显著(p=0.388)。其次,对每个组训练前后的成绩进行简单效应分析表明,实验组的前测和即时后测成绩差异显著(p<0.001),控制1组的前测和即时后测成绩差异不显著(p=0.093),控制2组的前测和即时后测成绩差异也不显著(p=0.185)。

      

      上述数据与统计检验结果表明,n-back训练对流体智力成绩提高有显著的效果,训练前3个组的成绩差异不显著,而训练后实验组的成绩显著优于两个控制组。特别要说明的是,控制1组的任务属于注意力任务,实验组训练后的成绩显著高于控制1组,说明n-back训练并不是因为训练了注意力而提高流体智力测验的成绩,而确实是训练了工作记忆的能力。

      根据本研究的设计,在训练后对实验组与两个控制组进行训练效果的即时测试并分析之后,训练停止6个月后再追踪进行延缓后测。延缓后测只对实验组与控制1组进行,改用了非语言智力测试(TONI-4)为工具,以避免重复效应。进一步,对实验组与控制1组的前测、即时测试与延缓后测三次测试的分数进行比较。由于延缓后测是用TONI-4量表进行流体智力测试,而前两次使用的是瑞文标准推理测验(SPM),为了对三次测验成绩进行连续比较,将两个组的三次测验分数转换为标准分T分,转换公式为:

。实验组与控制1组三次测试的T分数平均分见表3。

      对实验组和控制1组三次测验成绩进行3(测试类型:前测vs.即时后测vs.延缓后测)×2(分组:实验组vs.控制1组)重复测量方差分析,结果显示交互作用显著,F(2,106)=13.21,p<.001,

=0.190。分别从两个方向对交互作用的效果进行分析:首先,对实验组与控制1组三次测验成绩进行简单效应分析,结果显示:两个组前测成绩差异不显著(p=0.365),对于两个组即时后测成绩,实验组显著高于控制1组(p<0.001);对于两个组延缓后测成绩,实验组也显著优于控制1组(p<0.001)。进一步,分别对实验组与控制1组训练前、训练后即时后测与延缓后测的成绩进行简单效应分析,结果显示:对于实验组,即时后测成绩显著高于前测成绩(p<0.001),延缓后测成绩显著高于前测成绩(p<0.001),而即时后测与延缓后测成绩差异不显著(p=0.770);对于控制1组,前测成绩显著高于即时后测成绩(=0.026),前测成绩也显著高于延缓后测成绩(p=0.041),而即时后测成绩与延缓后测差异不显著(p=0.852)。需要特别指出的是,控制1组前测成绩显著高于即时后测成绩与延缓后测成绩,并不意味着控制1组的成绩在退步。实际上,据表2可见,控制1组训练前与即时后测的原始分差异并不显著。然而,实验组即时后测成绩出现了上升,而控制1组的后测成绩没有显著变化,那么一旦转化为有相对位置意义的标准分,由于实验组后测的实际成绩显著提高了,而控制1组由于实际成绩没有进步就会造成T分比前测下降,T分数的下降并非由于控制组实际成绩的退步导致,而是由于实验组实际成绩的进步造成的。

      

      为探讨实验组流体智力提升与训练的关系,将流体智力提高量与训练获得量(定义为:训练后5天平均训练成绩与训练前5天平均训练成绩的差值,即训练提高关卡数)进行Pearson相关分析,相关分析结果见图2,结果显示二者存在边缘显著的正相关(r=0.39,p=0.063)。

      3.3 态度与动机水平问卷

      对实验组与控制1组进行了动机水平问卷测试,测试包含5个题目,由实验员口述题目,被试在题目下面的表情图片上选择对应的选项。同时,教师根据每个幼儿在训练过程中的认真度在1~5之间评分。最后,在TONI-4的测验过程时也由实验员针对被试在测验过程中的态度进行1~5之间评分。经统计检验,实验组与控制1组在上述三项得分差异均不显著。

      

      图2 训练成绩与流体智力成绩改变的相关

      4 讨论

      4.1 个体心理机能短期训练的效果问题

      关于个体心理机能短期训练的第一个质疑问题是,短期训练能提高心理机能吗,有关短期训练效果到底是否真正提高了心理机能?

      心理机能可以在后天生活经验中逐步形成,这是学术界的共识。然而,心理机能能否通过短期的训练就能显著提高,长期以来一直存在争议。以往许多心智训练方法,虽然提供了短期训练可以提高或改善某些机能如工作记忆、注意力、认知控制能力等证据(Klingberg et al.,2005;Rueda,Rothbart,McCandliss,Saccomanno,& Posner,2005;Rosario-Rueda,Checa,& Combita,2012),但是这些训练效果是改善了个体的心理机能,还是使个体获得某些操作技巧而表现为更顺利地完成某些任务,一直都有争议(Green & Bavelier,2008)。尤其是对于流体智力,长期以来人们都认为,只有晶体智力才能从后天的学习经验中逐步提高,而流体智力被认为是固定因素(Horn & Cattell,1966),它是由神经系统结构与功能成熟过程所决定的,因此,它只能随着个体神经系统的成熟逐步发展,到20岁左右就会停止。

      最近二三十年以来,学术界对个体心理机能的短期训练越来越有兴趣,许多研究提供了可以通过短期训练提高心理机能水平的证据(Klingberg,2010;Melby-Lerv

g & Hulme,2013)。例如,唐一源提出一套整体身心调节法,对青少年和成人的自我调控能力进行了系列研究,发现短期调节法训练可以显著提高执行注意和自我调控能力(Tang et al.,2007;Tang & Posner,2009)。进一步,唐一源与Posner进行调节训练的大脑可塑性研究。该研究表明,没有外在任务的调节训练可以改变大脑前扣带回附近脑白质的可塑性,这种可塑性改变需要11 h的训练(Tang,Lu,Fan,Yang,& Posner,2012;Tang et al.,2010)。Rueda等人(2012)使用5种执行注意任务来训练学前幼儿,训练任务以电脑程序呈现,共训练450 min,EEG结果显示训练组的执行注意网络激活的速度和效能都比控制组高。Olesen,Westerberge和Klingberg(2004)对成年被试进行5周的工作记忆训练,分别在训练前、训练时和训练后通过fMRI探测被试的脑活动。结果发现,被试经过训练后,与工作记忆相关的脑活动在额中回和上下顶叶皮层出现提升,他们认为脑皮层的活动变化可以作为工作记忆训练引发的神经可塑性改变的证据。

      根据近年关于短期训练对提高心理机能的效果的研究报告,可以认为短期训练真正提高或改善了相应的心理机能,而不是训练获得的知识经验的迁移效果。以Jaeggi等人(2011)的流体智力短期训练为例,他们采用n-back范式的程序对小学生进行总共5~7.5 h的训练,这个训练程序并没有教会被试什么知识或技巧,从而使被试更好地完成流体智力测验,只能认为这个程序确实提高了被试的流体智力,而使他们的SPM和TONI测验成绩显著地提高。

      3~6岁是多项心理机能发展的关键时期(李利,莫雷,2007),个体的大脑在这个阶段经历重要的发展(Shonkoff & Phillips,2000)。本研究在Jaeggi等人的训练研究基础上,进一步探讨短期工作记忆训练能否提升幼儿流体智力,结果显示实验组经过训练以后,SPM成绩显著高于了两个控制组,并且在SPM成绩上两个控制组前后测的成绩没有显著差异,实验组前测和即时后测的差异显著。这个结果说明,短期工作记忆训练能够显著提升幼儿流体智力。

      个体的工作记忆与注意力紧密相关。有研究表明通过工作记忆训练,被试的注意力表现有所提升(Colom et al.,2013;Lilienthal et al,2013;Thorell et al.,2009)。除此之外,动作电脑游戏也被证明可以提高视觉注意(Boot,Kramer,Simons,Fabiani,& Gratton,2008;Green & Bavelier,2003),并且即使之前没有电脑游戏的经验,在10h的动作电脑游戏训练以后,也能提高被试在视觉注意力任务上的表现(Green & Bavelier,2003)。本研究中,被试进行n-back程序任务时,与进行动作电脑游戏有类似的要求,例如眼手协调操作、对全屏幕进行关注、短时间内作出快速的决定等(Green & Bavelier,2008)。为排除因被试注意力的变化对研究结果产生的可能影响,控制1组的被试进行了相同时间的“水果忍者”游戏,该游戏需要在有限而紧张的时间内,在触摸屏上快速移动手指来“切”屏幕上不断出现的目标,并且不能触碰到混杂在目标中间随机出现的“炸弹”,与n-back程序的操作要求相类似。然而,本研究结果表明,n-back程序训练组(实验组)与“水果忍者”游戏训练组(控制1组)在作为流体智力指标的SPM测验成绩有显著差异,而进行“水果忍者”游戏训练的控制1组与没有进行任何训练的控制2组的SPM成绩差异不显著。因此,本实验得出的实验组被试流体智力成绩显著提高的结果并不是由于训练了幼儿的注意力。

      4.2 个体心理机能短期训练的效果稳定性问题

      关于个体心理机能短期训练的第二个质疑问题是:短期训练即使提高了心理机能,这种提高是真正的提高吗,或者只是起到一种暂时性的启动或热身的效应?

      目前不少关于短期训练提高个体心理机能的研究,常常是只考察训练后即时测试的效果,有的虽然也考察延期测试的效果,但一般是延期3个月左右的再测试的效果。例如Rueda等人(2012)不仅报告了对幼儿的执行网络训练提高了训练组幼儿的执行注意网络激活的速度和效能,也报告了训练停止2个月后依然能探测到训练组的优势保持。Jaeggi等人(2011)在训练停止3个月后,发现训练组被试的流体智力优势依然保持。

      实际上,短期训练的效果可以有两种情况:第一种是训练产生的状态性调整引发的即时效应,只是对相应的心理机能产生了热身效应或启动效应,因此发生状态性变化。最典型的是“莫扎特效应”(Rauscher,Shaw,& Ky,1993),让大学生听10 min莫扎特交响曲后发现其智商提升,然而后来的研究发现被试成绩的提高的原因,是由于被试的唤醒水平和情绪状态发生了变化(Thompson,Schellenberg,& Husain,2001)。也就是说,经过一段时间的训练,并没有从本质上提升机能的水平,而只是将个体该项机能调整到最佳状态,因此在相应的测试或任务中就有上佳的表现。然而,经过一段时间就会回复到原来的状态。如果在这种情况下,即使是发现脑的结构或功能发生变化的证据,也不足以证明这个短期训练真正提高了心理机能,因为这种变化可能是可逆的,经过一段时间的静息,这种结构或功能会回复原来的模式。例如Li等人(2008)对老年人进行工作记忆训练的研究中,研究者在训练结束后3个月进行追踪测试,结果发现老年人的训练效果在3个月后出现回落,而成年人的训练效果依然保持。该结果表明若训练效果不能保持,那么在3个月内会出现效果的回落。第二种是特质性的改变,通过短期的训练确实使相应的心理机能发生实质性的变化,从神经机制来看,就是发生了不可逆的变化。因此,必须经过相当一段时间的延缓测试,如果训练的效果仍然能够保持,才能比较有说服力地表明,短期训练对相应的心理机能产生的是特质性的改变。例如von Bastian和Oberauer(2013)对成年人进行了工作记忆训练的迁移效果研究,结果发现训练停止后6个月依然能探测到训练的迁移效果。Holmes,Gathercole和Dunning(2009)对工作记忆缺陷儿童进行训练,在训练结束6个月后测试发现迁移效果依然能保持,他们即认为这类测验可以作为克服工作记忆缺陷的手段。

      根据这个思路,本研究在训练结束即时对实验组与控制1组进行SPM测试,经过6个月后再进行TONI-4的测试,结果显示,实验组的成绩依然显著高于控制1组,说明训练的效果在6个月中仍然保持。对实验组与控制1组的前测、即时后测和延缓后测的结果进行3×2重复测量方差分析,结果表明分组的主效应显著,测试类型的主效应不显著,二者有显著的交互作用,表明了实验组的训练效果在6个月时间内并没有随着时间推移而逐渐回落。为了进一步说明实验组的训练对被试流体智力改变的贡献,将训练成绩获得量和流体智力改变量进行了相关分析,结果存在边缘显著的相关。对于边缘显著的可能解释是:一方面被试量太少,另一方面是训练成绩反映被试训练水平改变的灵敏度有限。

      综上所述,本研究对幼儿的工作记忆训练的研究结果,不仅证明了采用n-back程序训练工作记忆从而提高流体智力水平,对幼儿同样有显著的效果,而且证明了对幼儿的训练效果在较长时间内都能够保留,很可能是稳定的、特质性的提高。

      诚然,本研究只是一个初步的实验研究,其结论的可靠性尚需通过更长时间的追踪研究进行验证。同时,还需要探讨的重要问题是,作为心理机能的短期训练研究,如果只有即时或短期的效应,其神经系统会发生哪些可逆性的变化;而真正发生了稳定的持续的变化,其神经系统又会发生哪些不可逆的变化;等等。

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