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脑功能研究中的神经影像技术脑是人类思维与感知的中枢。
而想要深入了解脑的功能与结构，传统的心理测量与解剖学手段已经无法满足需求。
正是在这种背景下，神经影像技术应运而生，带给我们从未有过的新视角。
神经影像技术，即利用各种仪器和方法观察与记录脑部活动的过程。
它使得科学家们可以通过非侵入性的手段直接观察脑的电信号、血流和代谢等多个层面的变化。
其中，最早被广泛应用的技术是脑电图（Electroencephalogram，简称EEG）。
通过放置多个电极在头皮上，EEG可以捕捉和测量脑部神经元活动的电流。
这项技术让我们能够快速记录静息状态下的脑活动，并在许多心理实验中找到大量有用的信息。
然而，EEG技术也存在一些局限性。
首先，由于电流的传输需要通过头皮和颅骨，EEG只能提供一种整体的，不够精细的脑活动信息。
其次，EEG受到肌电信号，眼动与其他噪声的干扰，降低了观察的精确性。
因此，科学家们开始探索其他更先进的神经影像技术。
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI）是一种被广泛应用的神经影像技术。
它通过利用磁场对人体内的核磁共振现象产生信号，然后利用计算机技术重建出高清晰度的图像。
与EEG相比，MRI技术能够提供更为精确的脑部结构与功能信息。
它不受头皮和颅骨的限制，可以非常详细地观察脑的解剖结构。
同时，MRI还可以使用功能性磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，简称fMRI）技术，测量脑血氧水平变化，间接反映出不同区域的神经活动程度。
这项技术在研究认知、情绪和注意力等领域发挥了重要作用。
除了MRI，还有其他一些神经影像技术，如磁图像共振光谱（Magnetic Resonance Spectroscopy，简称MRS）和正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，简称PET）。
MRS技术能够提供更精确的化学成分信息，例如神经递质和代谢物。
人类学习与记忆的神经科学研究学习与记忆是人类智力活动的重要方面，对于个人的成功和社会的发展都至关重要。
在神经科学研究发展的过程中，人类脑部结构和功能逐渐被揭示，人们对学习和记忆的认知也随之深入。
本文将介绍人类学习与记忆的神经科学研究现状，旨在提供对于学习和记忆的深入的认识。
一、大脑的学习区域人类大脑共有两个半球，每个半球又分为四个叶片，即额叶、顶叶、颞叶和枕叶。
在这些叶片中，学习和记忆涉及到了下面三个部分：1.海马体：海马体是大脑中的结构之一，其位于颞叶内，对空间记忆和长期记忆的转化发挥着重要作用。
由于其功能的重要性，海马体被称为“记忆系统的闸门”。
2.杏仁核：杏仁核是大脑内的小结构，位于颞叶基础部分，属于情绪记忆的核团。
杏仁核负责处理强烈情绪的体验，尤其是当这些情绪对个人生命或健康有重要影响时。
基于这项特别的功能，杏仁核被称为“情绪中心”。
3.前额皮质：前额皮质包括前额中央回和额叶，是人类僵局系统的重要组成部分之一。
它对长期记忆的管理以及信息的调节起到重要作用，在人类社会的发展中扮演着十分重要的角色。
二、学习与神经元神经元是大脑的基本构成单元，是进行学习与记忆的物质基础。
这些细胞通过化学和电信号之间的相互作用来传递信息。
截至目前，学界已发现，新的神经元仍在不断地生成和更新，因此，学习与记忆并非静止不动的，而是通过刺激神经元之间的连接，来构建和改变大脑的结构。
三、学习的分类与过程由于学习受到了许多因素的影响，因此可以按照它们的不同方面分类来讨论。
下面将按学习的过程顺序进行介绍。
1.感官处理（接受、预处理信息）：感官处理即是大脑处理来自五官的信号的过程，大脑通过这个过程来接受自身所处环境中的信息。
2.讯息传递（大量数据与联合处理）：大脑将收到的信息交由讯息传递系统进行处理，该过程涉及到神经元之间的多样连接方式。
3.短期记忆存储：短期记忆存储是一种临时储存信息的过程，这些信息能够在以后被检索和使用。
人类记忆的研究与神经科学的突破介绍记忆是人类思维和学习的核心能力之一。
几乎每个人都希望拥有一个强大而可靠的记忆系统。
多年来，科学家们一直致力于揭示记忆的奥秘，并不断取得突破性的进展。
神经科学作为研究人类大脑的学科，在这方面发挥了关键作用。
本文将探讨人类记忆的研究和神经科学的突破，以及这些突破对我们理解记忆机制和治疗记忆障碍的意义。
基础的记忆研究和突破人类记忆的研究最早可以追溯到19世纪。
当时的研究方法主要依赖于观察和实验。
通过观察人们的行为和思维过程，研究人员开始认识到记忆是一个复杂的过程，涉及到大脑中多个区域的相互作用。
在20世纪初，研究者开始使用电生理学方法来研究大脑活动和记忆的关系。
例如，通过测量大脑的电活动，他们发现某些区域在记忆任务中表现出较高的活跃度。
这些发现为进一步探索记忆的神经基础奠定了基础。
进一步的突破来自于对大脑结构和功能的研究。
通过神经影像技术，如功能性磁共振成像（fMRI）和电子脑图（EEG），研究者能够观察到大脑的活动，从而理解记忆是如何在大脑中编码和操控的。
通过这些技术，我们知道记忆涉及到多个脑区的相互作用，包括海马体、额叶皮层和颞叶皮质等。
记忆的不同类型研究记忆可以分为多个类型，如短期记忆、长期记忆和工作记忆等。
神经科学家们一直努力研究这些不同类型的记忆是如何产生和储存的。
短期记忆短期记忆是一种相对临时的储存系统，用于暂时存储信息并进行处理。
研究者发现，短期记忆主要依赖于前额叶皮质和顶叶皮质等区域的活动。
这些区域在信息处理和注意力调控中起着重要作用。
长期记忆长期记忆是一种持久的储存系统，用于储存和检索个人经验和知识。
神经科学家们发现长期记忆涉及到多个脑区的相互作用，包括海马体、额叶皮质和颞叶皮质等。
这些区域在刺激编码、储存和检索中起着关键作用。
工作记忆工作记忆是一种用于临时储存和操作信息的记忆系统。
它在各种认知任务中发挥重要作用，例如解决问题和推理。
研究者发现，工作记忆主要依赖于前额叶皮质和顶叶皮质等区域的活动。
人类记忆与学习的认知神经科学研究人类的记忆和学习能力一直以来都是科学家们关注的焦点之一。
为了更深入地理解人类记忆和学习的机制，认知神经科学家们进行了大量的研究。
本文将介绍一些重要的研究成果，以及对人类记忆和学习的认知神经科学研究的深入理解。
一、记忆的类型记忆可以分为多种类型，其中包括工作记忆、长时记忆和情景记忆等。
工作记忆是指人们在进行认知任务时所使用的短暂存储系统，它具有有限的容量限制。
长时记忆则是指在长时间内存储和保留的信息。
情景记忆则是指存储和回忆特定事件或场景的能力。
二、学习和记忆的神经机制认知神经科学家通过运用各种神经成像技术，如功能性核磁共振成像技术 (fMRI) 和电脑断层扫描技术 (CT) 等，揭示了学习和记忆的神经机制。
研究发现，大脑中的海马体在形成新的记忆过程中起到关键的作用。
海马体与其他大脑区域，如前额叶皮质和颞叶皮质等区域之间存在着密切的联系。
同时，神经元的活动和突触可塑性也是学习和记忆的重要机制。
三、认知神经科学研究的应用认知神经科学研究对认知心理学和神经科学的发展有着重要的意义，同时也促进了许多应用领域的发展。
例如，基于认知神经科学的研究成果，科学家们开发了许多记忆训练游戏和技术，旨在提高人们的记忆力和学习能力。
此外，认知神经科学的研究对于发展治疗神经系统相关疾病的方法和药物也具有重要价值。
四、记忆和学习的改进与训练通过认知神经科学的研究，人们对于改进和训练记忆和学习能力的方法也有了更深入的理解。
研究表明，通过不断的学习和刺激，可以增强大脑的连接性和突触可塑性。
此外，一些训练技巧，如分块记忆法、联想记忆法和记忆宫殿法等，也被证明可以提高人们的记忆和学习能力。
五、记忆和学习的局限性尽管认知神经科学的研究为我们带来了大量关于记忆和学习的新发现，但我们仍然对于人类记忆和学习的机制了解有限。
例如，我们对于长时记忆的具体存储和调取机制还知之甚少。
此外，人类的学习和记忆能力在不同个体之间存在差异，这需要进一步的研究来解释。
认知神经科学关于人类记忆功能的研究进展人类记忆功能是人类大脑中最重要和复杂的认知能力之一，它在我们的日常生活中起着至关重要的作用。
认知神经科学通过研究大脑结构和功能，揭示了人类记忆功能的许多奥秘。
本文将回顾人类记忆功能的研究进展，并探讨其在认知神经科学领域的意义。
过去几十年来，心理学和神经科学的研究者们通过不同的方法和技术，对人类记忆功能进行了广泛而深入的研究。
他们利用神经影像技术，如功能磁共振成像（fMRI）和正电子发射断层扫描（PET），来探索大脑在记忆活动中的功能连接和神经活动模式。
同时，他们还运用神经生理学技术，如单细胞记录和脑电图（EEG），以及行为学任务，来研究记忆形成、存储和检索的过程。
通过这些研究手段，神经科学家们发现了许多与人类记忆功能相关的重要脑区。
例如，海马体和杏仁核被认为在记忆的形成和存储中起着重要作用。
海马体是一个关键的记忆结构，参与了将短期记忆转化为长期记忆的过程。
杏仁核则与情绪记忆紧密相关，特别是与情绪强烈的事件的记忆。
此外，额叶和颞叶皮质也与记忆功能密切相关，这些脑区在记忆编码、存储和检索过程中发挥重要作用。
研究者们还发现，人类记忆功能不是一个独立的过程，而是涉及多个脑区之间的复杂互动。
一种被广泛研究的记忆模型是“类比过程模型”，它认为记忆活动涉及到多个不同类型的记忆系统，如工作记忆、语义记忆和情景记忆。
这些记忆系统在不同时间点和不同脑区之间相互交互，协同作用于记忆的不同方面。
此外，近年来的研究表明，记忆功能可能与脑网络的连接强度和神经可塑性之间存在密切关系。
连接强度指的是不同脑区之间神经元活动的同步程度，而神经可塑性指的是大脑结构和功能的可变性和灵活性。
例如，研究者们发现，高度相关的脑网络连接与更好的记忆性能相关，而神经可塑性的增强可能有助于记忆功能的改善和恢复。
除了理解人类记忆功能的神经基础，认知神经科学的研究者们也在探索如何应用这些知识来改善记忆功能和治疗记忆障碍。
人类工作记忆的某些神经影像汇报人：日期:目录CATALOGUE•引言•工作记忆的神经基础•工作记忆的神经影像研究•工作记忆神经影像的疾病应用•工作记忆神经影像的未来展望01 CATALOGUE引言0102工作记忆的定义工作记忆能力因个体差异而异，且与个体的智力、学习和认知能力密切相关。
工作记忆是一种对信息进行暂时存储和操作的心理过程，它允许人们记住并处理在短时间内获得的信息。
工作记忆在认知过程中的重要性工作记忆是认知过程中的重要环节，它帮助人们在学习、推理、解决问题和做出决策时保持和操作信息。
工作记忆能力对个体的学习和认知能力有重要影响，也是个体在各种认知任务中表现的关键因素之一。
通过神经影像学方法，科学家可以研究工作记忆的神经机制，了解大脑在工作记忆过程中的活动模式和不同脑区的协作方式。
神经影像学方法还可以用于研究工作记忆在不同年龄段、疾病状态和认知训练下的表现和机制。
神经影像学是一种研究大脑结构和功能的非侵入性技术，包括功能磁共振成像（fMRI）、正电子发射断层扫描（PET）和脑电图（EEG）等。
神经影像学方法的应用02CATALOGUE工作记忆的神经基础总结词前额叶在工作记忆中扮演着关键角色，负责信息的短期存储和加工。
详细描述前额叶是大脑的一个关键区域，与工作记忆的功能紧密相关。
它负责信息的短期存储和加工，允许人们保持对刚刚呈现的信息的“工作记忆”。
没有前额叶的参与，人们将难以保持集中注意力，并有效地处理和组织信息。
前额叶在工作记忆中的作用颞叶主要负责处理听觉信息，并与工作记忆中的语音回路有关。
总结词颞叶是大脑的另一个重要区域，主要负责处理听觉信息。
在工作记忆中，颞叶主要参与语音回路，这是一个涉及记住和使用言语信息的过程。
没有颞叶的参与，人们将难以记住和处理口头信息。
详细描述顶叶在空间工作记忆中起重要作用，涉及对物体和自身位置的认知。
详细描述顶叶是大脑的一个区域，主要负责处理与空间感知相关的信息。
正常人工作记忆不同认知成分的fMRI研究杨桂芬1,张 权2,张云亭2,朱 虹1(1.江苏省南京军区南京总医院核医学科 江苏 南京 210002;2.天津医科大学总医院放射科 天津 300052) 【摘 要】 目的:采用事件相关功能磁共振成像(ER2fMRI)探讨工作记忆(w orking mem ory,W M)不同认知成分即编码、维持和提取的脑神经机制。
方法:16名正常受试者接受了S ternberg项目认知任务(sternberg item recognition task,SIRT)的功能磁共振成像。
采用低、高负荷任务。
结果:编码期左侧P M A、左枕叶、左顶叶、双侧D LPFC及颞叶激活;维持期为双侧D LPFC、左侧V LPFC、双侧P M A、左顶叶、左枕叶及颞叶后部、左颞叶;提取期为辅助运动区/扣带、双P M A、左D LPFC、左V LPFC、左IP L及左颞叶。
随负载增加编码期激活增加脑区为左侧P M A、枕叶及D LPFC;维持期为双侧P M A、左侧V LPFC、左IP L及左枕叶;提取期为S M A/C M A、左P M A及D LPFC。
结论:不同的W M认知成分具有不同的功能脑区,同一脑区可具有不同认知功能。
【关键词】 功能磁共振成像;工作记忆;负荷;事件相关中图分类号:R445.2;R338.2 文献标识码:A 文章编号:1006-9011(2009)11-1361-05An fMRI study for different cognition components of w orking memory in norm al subjectsY ANG Gui2fen1,ZH ANG Quan2,ZH ANG Yun2ting2,ZHU Hong11.Department o f Nuclear Medicine,Nanjing G eneral Hospital o f Nanjing Military Command,Nanjing210002,P.R.China2.Department o f Radiology,G eneral Hospital o f Tianjin Medical Univer sity,Tianjin300052,P.R.China【Abstract】 Objective:This study investigated neural mechanism ass ociated with the tem porally separated encoding,maintenance and retrieval process of w orking mem ory(W M)using event2related fMRI(ER2fMRI).Methods:S ixteen healthy subjects com pleted a low, high load version of the S ternberg I tem Recognition T ask during ER2fMRI.R esults:Eencoding phase revealed significant activation in a distributed netw ork of regions including left P M A,left occipital lobe,left parietal lobe,bilateral D LPFC,and tem poral lobe.F or high load level,activation of left P M A,occipital lobe and D LPFC increased.Our findings of significant activation during maintenance phase were in bilateral D LPFC,left V LPFC,bilateral P M A,left parietal lobe,left occipital lobe/posterior part of tem poral lobe and left tem2 poral lobe.Brain regions,including bilateral P M A,left V LPFC,left IP L and occipital lobe showed increased activation for high load lev2 el.Retrieval phase revealed significant activation in S M A/C M A,bilateral P M A,left D LPFC,left V LPFC,left IP L and left tem poral lobe.Retrieval related activity in S M A/C M A,left P M A and D LPFC was load related.Conclusion:Distinct neural functional regions are i2 dentified in different cognitive process of W M.Identical brain region maybe possesses different congnition function.【K ey w ords】 fMRI;W orking mem ory;Load;Event related 功能磁共振成像(functional magnetic res onance imaging,fMRI)为人脑高级神经功能如工作记忆(w orking mem ory,W M)的研究提供了很好的研究手段,使认知功能的脑功能定位研究成为可能,但目前对W M的神经生理学基础尚无一致性认识。
人类大脑认知过程的神经影像学研究一、引言人类智慧的来源在于其拥有高度灵活的思维能力，如记忆、注意、决策、语言等认知过程，是人类智能的核心表现。
认知神经科学旨在揭示人类认知过程的神经基础，它的研究目标是使用脑成像技术获取关于大脑结构和功能的信息来探究人脑的认知心理机制。
本文将探讨人类大脑认知过程的神经影像学研究。
二、认知神经科学研究方法神经影像学技术是研究人类大脑认知神经科学的一种重要手段。
当前主要的神经影像学技术有功能性磁共振成像（fMRI）、脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）等。
其中，fMRI技术是一种常用的方法，它可以测量大脑中的血氧水平，并显示出神经元的活动情况。
同时，MEG技术能够直接测量大脑皮层的神经元活动，可以提供更高的时间分辨率。
EEG技术则采集大脑皮层的电位信号，能够反映脑区活动的实时特征。
三、大脑认知过程的神经影像学研究1. 记忆记忆是人类生活中不可缺少的功能，它包含了编码、存储和检索三个过程。
神经影像学研究表明，人脑的海马体、颞叶和前额叶皮质是记忆的重要区域。
使用fMRI技术，研究人员发现了海马体和前额叶皮质在工作记忆和长期记忆中的作用。
同时，MEG技术可进一步研究脑区之间的信息传递及时序。
2. 注意注意是人类处理信息时最基本的功能，它能够筛选和加工有用信息，干扰无用信息。
大脑认知神经科学研究显示，前额叶皮层、杏仁核和视觉皮层等脑区与注意力密切相关。
fMRI研究将注意力与血流量的变化联系在一起，研究了人脑的注意力机制，发现注意力在大脑中的处理可以用成分模型来描述。
MEG技术可以实现更高时间分辨率的研究。
3. 决策决策是人们在进行操作时所做的判断和选择，它对人类生活有着重要的影响。
fMRI技术在决策过程中揭示了许多神经心理学方面的问题。
创新的实验范式和分析方法，提供了对决策在大脑中发生的神经机制的图像化和计算模型分析。
4. 语言语言是人类沟通和交流的核心工具，是认知过程的重要组成部分。
人类工作记忆的某些神经影像研究工作记忆(working memory)是一种对信息进行暂时性的加工和贮存的能量有限的记忆系统，对于语言理解、学习、推理、思维等复杂认知任务的完成起关键作用。
这一概念最早由Baddeley和Hitch于1974年在分析短时记忆的基础上提出，随后Baddeley将其进一步完善。
Baddeley通过大量的行为实验研究论证了工作记忆的合理性并提出了工作记忆的认知结构模型，认为工作记忆包括一个中央执行器(the central executive)和两个子系统——“语音回路”(phonological loop)与“视觉空间模板”(visuospatial sketch pad)。
这一研究引起了人们的广泛注意。
自1992年以来，由于正电子发射断层扫描(PET,Positron Emission Tomography)技术的进一步成熟以及功能磁共振成像(fMRI,Functional Magnetic Resonance Imaging)技术的产生，在有关工作记忆的行为实验研究以及灵长类动物的实验研究的基础上，研究者利用这些神经影像技术研究人类工作记忆的脑机理，取得了可观成果。
本文试图对近几年来采用PET、fMRI这类神经影像技术探讨人类工作记忆脑机理的一些重要研究作一尝试性梳理和评述。
1 至少存在两种类型的工作记忆系统——词语工作记忆和空间工作记忆工作记忆并不是单一的系统，而可能存在多个，它们分别用于加工处理不同种类的信息。
双分离(double dissociation)原理可作为解决这一问题的逻辑前提。
该原理应用于人脑功能研究方面可明确表述为：若A任务与脑区a的神经活动变化有关，与脑区b无关，而任务B与脑区b的神经活动变化有关，与脑区a无关，则这两个任务存在不同的脑机制。
该原理为我们分离人的复杂心理过程提供了逻辑依据。
基于这一点，目前采用神经影像技术在研究人类工作记忆的脑机制时发现至少存在两种类型的工作记忆系统，即词语工作记忆(verbal working memory)和空间工作记忆(spatial working memory)，它们分别负责处理词语信息和空间信息。
Jonides和Smith等人近几年以正常人为对象，利用PET对工作记忆进行了一系列研究[2,3]。
他们借用Sternberg于1966年研究记忆扫描的项目再认范式(item-recognition paradigm)设计了不同类型的工作记忆任务。
图1是他们设计的词语工作记忆和空间工作记忆任务。
首先，在视屏中央呈现“＋”字500ms，然后在十字周围出现四个大写字母或三个黑点200ms（称为目标刺激），随后间隔延迟3000ms，最后出现一个探测刺激——小写字母或圆圈1500ms，要求被试判断该小写字母是否与前面呈现过的四个大写字母中的任何一个匹配，或者圆圈是否圈住了前面呈现过的三个黑点中的任何一个。
被试进行上述任务时同时接受PET扫描。
注意，在词语记忆任务中，让被试比较小写字母与大写字母是为了使被试必须对字母的语音进行表征，以免被试仅从字母形状作出判断。
附图图1 词语工作记忆和空间工作记忆任务及其相应的控制条件设计模式上述任务除了需要工作记忆参与，还包括被试感知编码刺激（字母和黑点）以及作出反应等其它一般性的操作过程。
因此，PET扫描数据所反应的脑激活信号不仅包含工作记忆所激活的神经信号，而且还包含感知刺激以及作出反应等心理活动所激活的神经信号。
为了排除后者，实验还设计相应的控制任务（图1）。
它与记忆任务类似，区别仅在于当目标刺激呈现完毕立即呈现探测刺激，不存在延迟，所以该任务只需要被试感知刺激以及作出反应等一般性的操作过程，没有记忆参与或对记忆资源的需求量极少。
这样，当从记忆任务条件下所获得的脑激活信号排除控制任务条件下所获得的脑激活信号后，得到的仅是工作记忆的脑激活信号。
这种实验设计可称为减法设计(subtractive design)。
分析表明，词语工作记忆主要激活了脑左半球一些脑区，包括左顶后皮层布洛德曼(Brodmann Area,BA)40区、Broca区(BA 44)、左前运动区(BA 6)以及左辅助运动区(BA 6)，而空间工作记忆主要激活了脑右半球一些脑区，包括右顶后皮层(BA 40)、右枕前皮层(BA 19)、右前运动区(BA 6)以及右脑前额叶腹侧(BA 47)。
词语工作记忆主要由左半球参与，空间工作记忆主要由右半球参与，两种记忆条件下所参与的脑区没有重叠，为词语工作记忆与空间工作记忆的双分离提供了明确的证据，且支持大脑两半球功能不对称性的观点。
研究进一步发现[4,5]，可能还存在一种与上述两种记忆不同的另外一种工作记忆，即客体工作记忆(object working memory)。
所谓客体，指的是一些熟悉或不熟悉的物体图形，如几何图形、面孔等，其本质是一些不含词语信息和空间信息的视觉信息。
从现有文献进行分析，Smith等人所说的客体工作记忆与Ungerleider等人所说的视觉工作记忆(visual working memory)含义是相同的。
Smith等以一些抽象的几何图形作为刺激项目，采用上述项目再认实验模式研究客体工作记忆，观察到左半球颞叶、顶叶以及额叶的一些脑区参与（与参与词语工作记忆的脑区没有重叠），但Courtney等观察到左右脑各区同等参与。
Ungerleider等据此认为左右脑各区参与客体工作记忆的程度依赖于被试对刺激项目的熟悉性以及对客体刺激采用何种形式的编码。
例如，当鼓励被试对不熟悉面孔采用词语编码时，所激活脑区的左脑一侧化更明显，当鼓励被试对不熟悉面孔采用图像编码时，所激活脑区的右脑一侧化更明显。
Jiang等还采用事件相关fMRI(event-related fMRI)进一步分析了面孔识别过程中熟悉性程度与相应各激活脑区神经信号强度的关系。
显然，客体工作记忆的脑活动机理是一个需要大力研究的领域。
上述研究表明，至少存在两类工作记忆系统，即词语工作记忆和空间工作记忆，还可能包括第三类工作记忆系统，即客体工作记忆或视觉工作记忆。
从信息加工的过程来看，工作记忆系统中的信息加工可分为三个环节：(1)信息贮存(storage)过程，其中的信息一般很容易消退；(2)信息维持或复述(rehearsal)过程，即通过不断地复述所贮存的信息激活贮存器中正在消退的信息；(3)执行加工(executive)过程，负责工作记忆系统中信息加工过程的控制与协调。
在这里，可以对Baddeley提出的工作记忆模型加以重新解释，其中，中央执行器负责执行加工过程，语音回路可看作词语信息的缓存区(buffer)，视觉空间模板可以分解为视觉信息和空间信息两个缓存区。
现在的问题是，工作记忆系统中信息加工各环节分别由哪些脑区参与？2 词语工作记忆中信息的贮存和复述从前面的研究结果可以看到，参与词语工作记忆的左半球脑区可分成两组，即顶叶后部皮层区和脑前部额叶区（Broca区、前运动区以及辅助运动区）。
这些脑区在词语工作记忆中分工如何？Awh等设计了一组巧妙的实验研究了这一问题。
Awh等所设计的记忆任务如图2所示。
让被试浏览一系列依次呈现的字母，每个字母呈现500ms，间隔2500ms，然后要求被试决定每一个出现的字母是否与此前刚呈现过的前面第二个字母匹配（Awh等称之为2-back任务）。
显然，被试为了完成这一任务必须时刻在记忆中贮存并复述新出现的两个字母，以便与即将出现的一个新的字母匹配，且要不断更新字母信息。
这一任务比前面介绍过的项目再认任务模式（图1）更强调工作记忆的贮存和复述功能的作用，当然还需要如知觉编码和反应等一般性的操作过程。
被试进行该任务时同时接受PET扫描。
为了分离贮存和复述过程，并排除知觉编码和反应等活动，Awh等还设计了两个控制任务，分别称为搜寻任务与复述任务（图2），两任务中字母呈现方式均与记忆任务相同。
在搜寻任务条件下，要求被试判断不断出现的一个新字母是否与该字母序列的第一个字母相同；在复述任务条件下，被试必须不断地默述每一个新出现的字母并作出按键反应，直到下一个字母出现。
理论上看，搜寻任务需要的工作记忆资源很少，但包括与记忆任务同样的一般性操作过程，当从记忆任务条件下所获得的脑激活信号排除该任务条件下所获得的脑激活信号后，得到的将是工作记忆贮存与复述功能的脑激活信号。
分析结果发现左半球顶后区(BA 40)和脑前额区（包括Broca区、前运动区以及辅助运动区）的激活，支持前面有关词语工作记忆的研究结果。
附图图2 词语记忆任务、搜寻任务以及复述任务的设计模式图复述任务除了需要被试完成一般性的操作过程之外，还需要被试不断复述每个字母。
理论上看，当从记忆任务条件下所获得的脑激活信号排除复述任务条件下所获得的脑激活信号后，参与复述功能的脑区将被排除，得到的是工作记忆贮存功能的脑激活信号。
分析发现，左半球顶后区明显激活，Broca区和前运动区没有明显激活，但辅助运动区仍存在激活，这可能是因为复述任务中的复述强度(demanding)没有达到记忆条件下的复述强度。
在复述控制条件下，被试每次复述一个字母，而在记忆条件下，被试每次要复述两个字母。
如果两者复述强度相同，将有可能排除辅助运动区的参与。
Smith和Jonides随后报告了对上述数据的进一步分析结果。
根据上述任务设计特点，可推测搜寻任务包括少量的贮存以及可能存在的复述加工（只需要记住一个字母），而复述任务包括复述以及极少量的贮存加工。
因此，从复述任务条件下所获得的脑激活信号排除搜寻任务条件下所获得的脑激活信号后，得到的将是工作记忆复述功能的脑激活信号，分析结果发现左半球Broca区和辅助运动区明显激活。
相反，从搜寻任务条件下所获得的脑激活信号排除复述任务条件下所获得的脑激活信号后，得到的将是工作记忆贮存功能的脑激活信号，分析结果发现左半球顶后区明显激活。
以上研究所采用的减法实验设计存在一个前提假设，即增加一加工环节不影响该任务其它操作过程。
例如，图2中2-back记忆任务与搜寻任务的差别表现在前者含有工作记忆而后者没有，使用减法设计即是假设增加的工作记忆对知觉编码和反应没有影响，也就是说，两种任务的知觉编码和反应过程是完全相同的，事实上，增加记忆负荷(load)将对知觉编码等过程产生更高的要求，这样采用减法后可能仍会看到负责知觉编码等其它功能的脑区激活。
基于此，Jonides 等采用另一种研究方法——“参量设计”(parametric design)，其逻辑假设是，如果一因素影响加工过程，那么可通过系统地改变这一因素的水平来观察该因素的作用。
为了系统分析参量的变化，Jonides等设计了一种称之为n-back任务的实验范式，通过逐步改变记忆负荷研究不同脑区激活的变化。
