工作记忆是容量有限的认知资源，代表了个体在短时间内维持任务相关信息的能力。

工作记忆中暂时存储的一部分信息也可以转化为长时记忆存储，获得更长时间的维持。研究表明，个体能够通过学习刺激中的统计性规律提高工作记忆任务的表现。

例如个体能额外记住刺激总体的统计表征，使得对更高的出现概率的特定刺激有更好的回忆表现。

然而这些统计性规律是如何发挥作用的以及其背后的神经机制尚不清楚。

研究将通过三个实验对统计学习影响工作记忆表现的认知神经机制展开讨论，以探明统计学习究竟是提高了工作记忆编码的效率还是引发了长时记忆对规律的存储。

通过3个实验，我们对统计学习影响工作记忆的认知神经机制进行了深入的讨论：

在实验1中，为了更好地量化该过程中统计学习的作用程度，我们构建了基于长时记忆存储假说的行为拟合模型。

在该模型中，受试者的工作记忆任务表现主要受到两个分离的认知成分的影响：

(1)统计性规律的习得程度，具体表现为受试者借助统计性规律完成工作记忆任务的概率(2)工作记忆容量。

进一步的，我们通过构建混合线性模型的方式对受试者的神经活动与(PRK)随着任务进程的变化展开了相关性分析。

在实验2中，我们增加了对统计性规律的呈现时机的操纵，在实验的中间部分增加了规律消失的环节。

这一操纵一方面让我们更好地验证长时记忆是否参与到了统计学习影响工作记忆的过程中。

另一方面也能在更具变化的规律呈现模式中验证我们在实验1中观测到的神经活动与行为结果的相关性是否稳定。

在实验3中，我们创新性地尝试了在工作记忆任务中加入多组规律信息的可能性，这一操纵使得对多种规律信息相互影响的讨论称为了可能。

综合3个实验的行为学结果，我们发现：

（1）统计学习对工作记忆的影响可能需要长时记忆的参与。

在行为结果中我们发现对工作记忆任务中统计性规律的习得能够提升工作记忆任务的表现。

同时，对特定规律信息的掌握没有受到该规律信息消失以及其他规律信息出现的影响。

更进一步地，对先前规律信息的学习经验能够促进对后续新规律的学习。

这些结果预示着工作记忆任务中受试者对刺激序列统计性规律的习得可能存储在长时记忆系统中，并且彼此之间有着较好的抗干扰能力。

（2）统计学习对工作记忆的影响方式可能是促进了记忆策略的使用。

具体而言，受试者在记忆任务中只需要记忆更少的信息并通过工作记忆中任务相关信息和长时记忆中规律信息的结合对目标进行逻辑推断。

最直接的证据来自受试者对记忆策略的主观汇报。

11/27名受试者表示，他们所采用的记忆策略为选择性地记忆部分刺激项，而通过规律信息进一步推断未记忆刺激目的属性。

这一结果同样可以被行为拟合模型验证。

在行为拟合模型中的构建中，我们对受试者可能经历的决策推理过程进行了描述，指出当目标刺激没有被记忆但其相邻的刺激被记忆且此时已掌握刺激组合的规律特征。

受试者通过对相邻项的记忆和规律信息完成对目标刺激属性的推断可能是工作记忆任务表现提升的主要原因。

这一模型在3个实验中都得到了非常好的拟合效果，预示着受试者真实的推断过程很可能与我们所描述的过程相似。

综合3个实验的电生理结果，我们发现（1）顶枕脑区刺激呈现后α频段去同步化程度的增强在3个实验中都表现出与行为表现(受试者使用规律信息的概率)的正相关关系。

（2）刺激呈现后θ频段同步化程度降低在3个实验中都表现出与行为表现(受试者使用规律信息的概率)的负相关关系。

综上，来自行为与神经的结果可能共同预示着一种与长时记忆系统有关的统计学习影响工作记忆的认知神经机制：

随着规律试次的不断增加，受试者逐渐对刺激序列中存在的统计性规律形成有意识的觉知和学习，相关的规律信息进而被编码在长时记忆中并得到保存。

在后续的试次中，通过工作记忆中所保存的试次信息和长时记忆中所保存的规律信息的结合，受试者将有更大概率推断出正确的目标刺激。

更进一步的，通过对脑电信号的记录和分析，我们找到了支持这种假说的神经机制。

α频段的神经振荡活动在刺激呈现后的去同步化程度与个体在工作记忆任务过程中统计性规律习得程度的变化呈正相关。

而θ频段的神经振荡活动在刺激呈现后的同步化程度与个体在工作记忆任务过程中统计性规律习得程度的变化呈负相关。

体现了α和θ频段的振荡活动在统计学习影响工作记忆的过程中具有重要的意义。

统计学习引发了长时记忆的参与

在以往对于统计学习影响工作记忆认知机制的研究中，核心的争论在于长时记忆系统是否参与了规律信息的习得和应用过程。

在我们的研究中，大量的结果都表明统计学习对工作记忆的影响与长时记忆存在密不可分的关联。

因此在本部分，我们将结合我们的研究结果与以往的相关研究共同分析长时记忆参与统计学习影响工作记忆过程的证据。

长时记忆参与的行为证据

工作记忆中信息的提取可以被视为一种贝叶斯采样过程。

事实上，先验信息本身就依赖于长时记忆系统，尤其是来自现实生活的先验知识。许多来自语义学习的经典研究就表明经验知识能够影响工作记忆任务的表现。

Hulme，Roodenrys，Schweickert，Brown，Martin和Stuart的研究发现个体在工作记忆任务中容易将一些低频出现的词语与其他高频且形似的词语相混淆。

Botvinick和Bylsma的研究则表明，受试者对于由虚假语法所构成单词的工作记忆表现会受到这些虚假语法与真实语法相似度的影响。

而在视觉领域，研究者同样也发现受试者对特定物体的工作记忆表征会受到这些物体在现实世界中所具备属性的影响。

这些研究共同指向了一种假说，即长时记忆系统中的统计性规律信息能够影响工作记忆任务的表现。

另一方面关于受试者在工作记忆任务中所习得的规律存储在长时记忆系统中的证据来自Nigam等人的研究。

该研究发现能准确汇报工作记忆任务中的规律的个体在记忆任务中也有着更好的表现。

这种基于长时记忆系统假说同时也能解释一些没有发现统计学习影响工作记忆的研究结果。

例如，Olson和Jiang的研究中，受试者被要求完成一系列有统计性规律的延迟匹配任务(部分刺激序列有着更高的出现概率)。

并在随后的再认任务中对延迟匹配任务中出现的刺激序列进行再认。

结果表明，虽然受试者对更高概率出现的刺激序列有着更好的再认表现，但特定刺激序列更高的出现概率并没有提升延迟匹配任务的表现。

基于长时记忆存储假说的解释可能是在Brady等人的范式中，受试者需要回忆并汇报被提示项的颜色，试次的平均时长相对较长。

更有利于长时记忆中规律信息的形成和提取，而在Olson和Jiang的研究中，受试者需要尽可能块地完成延迟匹配任务，试次的节奏更快。

在我们的研究中，也有很多证据支持这种假说。首先在实验2中，规律信息的消失不会损害对规律信息的掌握。

基于实验2的设计，当受试者在任务组1-5中习得的规律信息在任务组6-10中暂时的消失后并再次出现时，受试者的行为表现没有受到规律信息消失的影响。

我们在实验2中的不仅证明了受试者学习到的规律能够在一段时间后被外显地回忆出来。

同时也证明了正是长时记忆中的规律信息支持了受试者在没有记忆巩固的规律消失阶段后还能迅速地应用规律进行目标刺激的推测。

因此与Nigam等人的结果相比，我们的结果更能说明长时记忆在这一过程中的参与。

从另一个角度来说，如果这一过程符合Brady等人所支持的信息压缩假说，即无意识的记忆资源的灵活调配主要受到所经历试次中特定信息出现的概率。

那么随着规律信息的消失，特定颜色组合出现的概率也随之降低了，这也就意味针对特定颜色组合的记忆资源将随着规律信息的消失而逐渐回归随机水平。