视觉工作记忆在高级认知功能中发挥极其重要的作用,它能够将环境中的视觉信息暂时性地储存在大脑以应对随之而来的各项认知任务,如学习,理解和推理等。除此之外,个体的视觉工作记忆存储能力能够预测他们的智力分数和学业表现,而个体对于干扰信息的抑制能力能够预测他们的视觉工作记忆存储能力,因此研究视觉工作记忆存储和干扰抑制过程的神经机制对于帮助我们理解视觉工作记忆的本质以及视觉工作记忆如何支持各项认知功能的实现具有重要的意义。虽然大量研究结果表明后顶叶皮层和前额叶皮层是参与视觉工作记忆功能维持的重要脑区,但是二者在视觉工作记忆功能中的因果性作用仍不清楚。结合无创性调控大脑兴奋性的重要手段-经颅直流电刺激方法和高时间分辨率的脑电图同步记录方法,本研究旨在通过以下三个步骤探究后顶叶皮层和前额叶皮层在视觉工作记忆存储和干扰抑制过程中发挥的因果性作用:1.探寻特异性表征视觉工作记忆目标存储和干扰抑制过程的神经生理指标,2.建立后顶叶皮层和前额叶皮层与存储功能和干扰抑制功能的因果性联系,3.建立后顶叶皮层和前额叶皮层与存储容量和存储精度的因果性联系。实验一到实验三首先通过采用视觉工作记忆的序列呈现任务,结合脑电图记录的方法揭示了分别表征视觉工作记忆存储和干扰抑制功能的神经生理指标:后顶叶皮层的对侧延迟活动(Contralateral Delay Activity)和前额叶皮层的前额叶偏向信号(Prefrontal Bias Signal)。随后实验四通过使用无创性的经颅直流电刺激方法验证后顶叶皮层和前额叶皮层在存储功能和干扰抑制功能中的因果性作用,结果证明了后顶叶皮层在视觉工作记忆存储过程中发挥特异性的因果性作用,但是并没有发现电刺激前额叶皮层对视觉工作记忆表现的影响效果。更进一步,实验五通过使用连续报告任务,对视觉工作记忆的存储容量和精度同时进行测量,并结合经颅直流电刺激方法,证明了后顶叶皮层而非前额叶皮层在视觉工作记忆存储容量维度而非存储精度维度中发挥主导性的因果性作用,实验六的结果进一步证明后顶叶皮层在视觉工作记忆存储容量维度中的因果性作用受到受编码策略调控的视觉工作记忆容量个体差异的影响。综上所述,本研究首先建立了特异性表征视觉工作记忆存储和干扰抑制过程的神经生理指标,随后通过创新性地采用无创性电刺激和脑电图记录结合的方法,为后顶叶皮层在视觉工作记忆存储容量中发挥的关键性、因果性的作用提供了有力的支持证据,但是本研究并没有发现前额叶皮层在视觉工作记忆中的因果性作用。这些研究发现对于帮助我们理解支持视觉工作记忆功能的神经网络构成以及后顶叶皮层和前额叶皮层在该神经网络中发挥的功能具有重要的理论和学术意义。除此之外,当前的研究发现对于视觉工作记忆功能退化的老年群体,以及视觉工作记忆功能受损的认知疾病患者(如,抑郁症,精神分裂症,帕金森症患者等)的功能恢复和治疗具有重要的启示意义和应用价值。