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工作記憶——我們暫時儲存資訊的能力——對於日常活動（如撥打電話號碼）以及更費力的任務（如算術和準確記筆記）都至關重要。工作記憶的強度通常透過認知測試來衡量，例如倒序重複數字列表或回憶螢幕上的點序列。對於兒童來說，工作記憶評估的表現被認為是未來學業成績的有力預測指標。
然而，認知測試可能無法識別出那些大腦發育存在細微滯後、可能導致未來工作記憶缺陷從而影響學習的兒童。醫生會定期進行測試，並在發育曲線上繪製結果，就像兒童的身高和體重一樣。然而，當這些測試顯示兒童的工作記憶低於平均水平時，可能為時已晚，無法採取太多措施。
但在一項新研究中，該研究於1月29日發表在《神經科學雜誌》上，科學家們證明，他們可以透過檢查兩種不同型別的磁共振成像（MRI）的腦部掃描來預測兒童和青少年未來的工作記憶，而不是僅僅檢視認知測試。斯德哥爾摩卡羅林斯卡研究所的博士生、該論文的主要作者亨裡克·烏爾曼表示，這是首次嘗試使用MRI掃描來預測未來工作記憶能力的研究。“當我們發現我們實際發現的結果時，我們感到非常驚訝，”烏爾曼說。
在該專案中，研究人員對6至20歲的62名受試者進行了標準認知測試並進行了掃描。MRI掃描測量了各種大腦結構的密度，並測量了在其中一項工作記憶測試期間的大腦活動。兩年後，受試者再次接受了認知測試（但沒有進行掃描），以瞭解他們的工作記憶能力隨時間的變化。
然後，研究人員尋找第一輪測試和掃描的結果與兩年後認知測試的結果之間的相關性。儘管第一輪認知測試的結果是未來工作記憶的良好預測指標，但研究人員還發現，包括MRI結果可以比單獨的認知測試結果更好地預測未來工作記憶。
透過檢視大腦活動結果，研究人員還能夠找出大腦的哪些特定區域與當前和未來的工作記憶相關。在受試者進行認知測試時，研究人員在前額葉皮層中看到了高活動，已知前額葉皮層對於工作記憶以及注意力和感知非常重要。但是，這種活動並沒有強烈預測未來的工作記憶結果；相反，兩年後的結果最好由丘腦和基底神經節的活動來預測。烏爾曼說，儘管這些區域是“神經系統非常核心的部分”，但它們通常不被認為直接參與工作記憶。丘腦最出名的是處理感覺資訊，例如聲音和觸覺；基底神經節參與各種心理過程，包括運動控制。烏爾曼說，一些研究報告稱，在工作記憶任務期間這些區域會啟用，但它們不是最常被報告參與的區域。
該研究的結果並未解釋為什麼大腦的這些特定區域會影響未來的工作記憶能力。但是，烏爾曼說，該研究的主要意義在於證明腦成像實際上可以預測未來的認知功能。他認為，類似的腦部掃描有一天可能有助於在生命早期診斷學習和認知問題。烏爾曼說，如果你知道哪些孩子更有可能出現這些問題，“那麼你可以更早地為他們調動支援”。
聖路易斯華盛頓大學的研究員和兒科神經學講師尼科·多森巴赫沒有參與這項研究，他同意這項研究具有未來的應用前景。他說，但是，現在說什麼時候會發生還為時過早。儘管如此，如果掃描可以在認知測試發現問題之前預測未來的問題，那麼這項技術可能對早期檢測阿爾茨海默病等疾病有用。多森巴赫說，為了在對抗與阿爾茨海默病相關的認知衰退方面真正有所作為，醫生必須“儘早干預”。