编辑推荐：
工作记忆（WM）在认知中至关重要，但其与年龄对 P3 和 N400 ERP 影响的关系尚不明确。研究人员以年轻和老年人群为对象，开展复杂跨度任务及 ERP 任务研究。结果发现，WM 容量未影响 ERP 振幅和潜伏期。该研究为理解认知老化机制提供了新视角。
在认知领域的研究中，工作记忆（Working Memory，WM）如同大脑的 “临时储物箱”，对信息进行短暂存储和处理，在各种高级认知活动中发挥着不可或缺的作用。随着年龄增长，老年人的 WM 功能逐渐衰退，这一现象引起了众多研究者的关注。以往研究表明，WM 需求与任务的神经处理密切相关，年龄会影响与 WM 相关的事件相关电位（Event - Related Potentials，ERP），如视觉 oddball 任务中的 P3 成分以及词对判断任务中的 N400 成分。然而，WM 容量是否在年龄对这些 ERP 的影响中起到中介作用，一直是个未解之谜。为了揭开这层面纱，来自美国克莱蒙特学院（Claremont Colleges）的研究人员展开了一项深入研究。该研究成果发表在《Aging Brain》杂志上，为我们理解认知老化的机制提供了重要线索。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选择上，从克莱蒙特学院及周边社区招募了 85 名参与者，分为年轻成年人（Younger Adults，YA）和老年人（Older Adults，OA）两组 。通过一系列认知能力测试，如 Shipley 生活能力量表（Shipley Institute of Living Scale，SILS）评估参与者的智力水平。利用操作、阅读和对称复杂跨度任务来测量 WM 容量，这些任务结合了存储和处理成分，能有效评估个体的 WM 能力。同时，运用视觉 oddball 任务和词对判断任务诱发 P3 和 N400 ERP，并使用脑电图（Electroencephalography，EEG）记录大脑电活动。在数据分析阶段，通过一系列复杂的处理流程，包括数据滤波、去除伪迹等，精确计算 P3 和 N400 的振幅和潜伏期。
研究结果
- 复杂跨度任务结果：对复杂跨度任务得分进行分析，年龄（OA、YA）× 跨度任务（操作、阅读、对称）混合模型方差分析显示，年龄和跨度任务的主效应显著，且存在年龄 × 跨度任务的交互作用。具体表现为 YA 在各项任务中的 WM 跨度均大于 OA，OA 在视觉空间对称跨度任务上相对更困难。此外，通过主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）发现，两组参与者的三项跨度任务均主要负载于单一成分，因此分别计算了各年龄组的回归加权因子得分用于后续分析。
- 视觉 Oddball/P3 任务结果：在行为数据方面，准确性回归模型仅边缘显著，WM 容量与更高的准确性相关，但年龄无影响且无交互作用；反应时间（Response Time，RT）回归模型显著，OA 反应比 YA 更慢，WM 无影响且无交互作用。在 P3 振幅和潜伏期的回归模型中，年龄显著，YA 的 P3 振幅更大、潜伏期更短，而 WM 和交互作用均不显著。
- 词对任务 / N400 任务结果：准确性回归模型边缘显著，OA 的准确性高于 YA，WM 无影响且无交互作用；RT 回归模型显著，OA 反应更慢，WM 无影响且无交互作用。N400 振幅回归模型不显著，年龄显著，YA 的 N400 振幅更大，WM 和交互作用均不显著；潜伏期回归模型显著，YA 的 N400 潜伏期更短，WM 和交互作用均不显著 。
研究结论与讨论
该研究证实了年龄相关的 WM 容量下降，尤其是在视觉空间任务方面。同时，也再次验证了老年人 P3 和 N400 振幅降低、ERP 潜伏期延长的现象。然而，与预期相反，WM 容量并未对 ERP 振幅或潜伏期产生影响，即 WM 容量并未介导年龄对 ERP 测量指标的影响。
一种可能的解释是，视觉 oddball 任务中的 P3 和语义比较任务中的 N400 确实涉及 WM，但复杂跨度任务所引发的 WM 操作与这两个 ERP 任务不同。WM 具有多维性，包括信息存储以及对存储信息的注意力控制操作（如更新、转换和抑制）。复杂跨度任务虽然包含操作成分，但存储需求较高，对注意力控制的需求相对较低；而本研究中的 ERP 任务存储需求有限，更多地反映了注意力控制操作。例如，之前的研究发现，只有与上下文更新和注意力控制相关的测量指标才与视觉 oddball 任务测量的 P3 相关，而简单存储测量指标则与之无关。
此外，n - back 任务常被视为 WM 测量的 “黄金标准”，其与 P3 振幅相关，但与复杂跨度任务的相关性较弱。这表明 n - back 任务和复杂跨度任务虽然都挑战 WM，但强调的 WM 功能方面不同。综合来看，WM 包含多种成分操作，不同任务对这些操作的调用方式存在差异。
这项研究意义重大，它让我们对 WM 与年龄相关的 ERP 变化之间的关系有了更清晰的认识。研究结果表明，存储和并发处理操作并非区分 P3 和 N400 年龄相关效应的关键 WM 过程，更多依赖 WM 中除存储之外（如更新和干扰抑制）成分过程的任务，可能与 P3 和 N400 所反映的 WM 过程更相关。未来研究若能选择可独立操纵存储和注意力控制的任务，将有助于进一步探索 WM 负载对 P3 和 N400 的影响机制，为深入理解认知老化过程提供更坚实的理论基础。
