针对脑部病变病人的学习任务研究(3篇,作者Knowlton, B. J.

(第一篇)Knowlton, B. J., Squire, L. R., & Gluck, M. A. (1994). Probabilistic classification learning in amnesia. Learning & memory, 1(2), 106-120.

海马体相关:实验动物的工作证明了不同种类的学习和记忆能力之间的分离(Squire 1992)。患有海马体或相关结构损害的大鼠和猴子无法完成某些记忆任务,但是它们却完全表现出了在其他任务上的完整表现,而与执行感官和motor能力无关。(比如,海马体受损的动物仍可以完成习惯学习任务)

实验范式与结果:

被试:遗忘症患者(3名被试海马结构有损害)与正常被试(对照)

图1 3个概率分类学习任务

3个概率分类学习任务。每个任务都要求被试学习通过结合1/2/3/4个不同的线索(图1)来二选一预测结果。每个线索都以固定的概率独立地与每个结果相关联,并且两次结果的发生频率相同。

任务1要求被试在每次试验中根据看到1/2/3/4种症状,判断虚构患者是神经炎还是钙化病(虚构疾病)。350次训练试验。

任务2要求被试在每次试验中根据看到1/2/3/4种几何符合,判断这些牌是预测晴天还是雨天。350次训练试验。

任务3要求被试在每次试验中根据看到1/2/3/4种图像,判断这些牌是预测晴天还是雨天。只有50次训练试验。

图2 3个任务的被试正确率, 虚线为遗忘症患者,实线为正常被试(对照)。

实验结果如图2,在三项不同的概率分类任务中,遗忘症患者的表现与对照受试者相似(试验1-50),其表现从正确率50%提高到65%。但是,对照组的表现最终超过了遗忘症患者(任务1和2,试验51-350)。训练初期缺乏群体差异,并不是由于缺乏统计能力所致。遗忘症患者在初次训练中通常表现良好的发现表明,陈述性知识对早期学习分类学习没有帮助。

而随着训练的进行,控制对象可能已经获得了有关任务的更多陈述性知识,这使他们最终胜过了遗忘症患者。即使在遗忘症患者和对照被试在分类任务上表现相同(任务3之后)的时候给出问卷,遗忘症患者也不像对照被试那样记得关于训练事件的事实。

遗忘症患者在训练初期的正常表现强烈表明,陈述性记忆在概率分类学习的早期阶段对表现没有重要贡献。海马系统的贡献只有在训练的后期才能变得明显。但是,由于遗忘症患者具有完整的短期记忆,因此应考虑患者保留知识的可能性。病人可能通过在训练的早期排练,在早期记忆中保留了线索结果关联的知识。实验2解决了这种可能性。

实验2旨在确定分类能力的这种逐步提高是否取决于短期记忆。作者进行了任务3的50项附加试验。50次试验→5分钟→20次试验→5分钟→调查问卷→20次试验。问题在于,在前50个试验期间发生的学习是否在所有延迟中得以保留。调查问卷与任务3相同外,还要求被试估计他们认为每幅图片单独出现时预测两幅结果的频率。

图3 实验2的结果-判断正确率, 虚线为遗忘症患者,实线为正常被试(对照) 

实验2的主要发现是,两组在5分钟的延迟中均表现出相同的savings(?。由于遗忘症患者能够在5分钟的间隔内保留线索和结果之间的关联性知识,因此他们无需依靠先前试验的短期记忆来执行任务。相反,似乎与分类性能有关的信息是在长期记忆中逐渐获取的。这种学习的发生与遗忘症中受损的大脑结构无关。

在训练后期,对照对象的表现要优于遗忘症患者。有一种解释(Gluck and Myers 1993):存在2个截然不同但相互影响的存储过程。假设依赖海马的表征过程形成新的刺激表征,而独立于海马的关联过程学习从这些表征映射到预期的未来结果。这些未来的结果将是概率分类学习中的类别标签(例如,晴天和雨天)。

总的来说,实验说明,概率分类任务对于人类来说类似于使用实验动物研究过的习惯学习任务。

(第二篇)Knowlton, B. J., Mangels, J. A., & Squire, L. R. (1996). A neostriatal habit learning system in humans. Science, 273(5280),1399-1402.

被试:海马结构或双脑中线有双侧损害的健忘患者,患有帕金森氏病(PD)的非痴呆患者

实验范式:实验材料同第一篇文章实验1的任务2,流程类似。

结果:健忘症患者能正常学习概率分类任务,但在训练期间陈述性记忆严重受损。帕金森氏病患者未能学习概率分类任务,但他们对训练集的记忆完好无损。

图4  实验结果-被试正确率

这种双重分离表明,在遗忘症中受损的边缘-间脑区和在帕金森病中受损的新纹状体分别支持相互独立和平行的学习系统。对于人类来说,新纹状体(尾状核和壳状核)对于逐渐增加的联想学习是必需的,这是习惯学习的特征。新纹状体不仅对motor行为和motor学习很重要,而且对获得依赖于新联想的nonmotor倾向也很重要。

(第三篇)Knowlton, B. J., Squire, L. R., Paulsen, J. S., Swerdlow, N. R., & Swenson, M. (1996). Dissociations within nondeclarative memory in Huntington's disease. Neuropsychology, 10(4), 538.

被试:亨廷顿病患者(HD,Huntington's disease)

实验范式:两项任务——概率分类学习&人工语法学习

概率分类学习任务:同第一篇文章实验1的任务2,流程类似。

图5 实验结果-被试正确率

人工语法学习任务:

材料:使用了两个人工语法(如下图)来生成训练和测试刺激。从每个人工语法生成长度为2到6个字母的46个语法字母字符串。这些字母串中的23个用作训练项目,其他23个用作测试的目标项目。此外,还生成了46个不同的字母字符串,以便将违反语法规则的字母替换为其他语法字母字符串中的一个位置。这些非语法字母字符串中的23个被用作分类任务中的干扰因素,而23个被用作针对训练项目的识别测试中的干扰因素。

图6 两个人工语法规则

任务:分类任务与识别任务

图7   实验结果-被试正确率 

结果:HD患者在概率分类学习中受到严重损害,但在人工语法学习中表现正常。

概率分类任务可能类似于依赖于新纹状体的习惯学习任务,而人工语法学习可能依赖于新皮层内的变化(类似于被认为发生在知觉启动中的变化)。概率分类任务中的缺陷表明,在HD患者中,受损的非陈述性学习不仅发生在motor任务中,而且也发生在没有motor成分的非陈述性学习任务中。

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