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工作记忆——我们暂时存储信息的能力——对于日常活动（如拨打电话号码）以及更费力的任务（如算术和准确记笔记）都至关重要。工作记忆的强度通常通过认知测试来衡量，例如倒序重复数字列表或回忆屏幕上的点序列。对于儿童来说，工作记忆评估的表现被认为是未来学业成绩的有力预测指标。
然而，认知测试可能无法识别出那些大脑发育存在细微滞后、可能导致未来工作记忆缺陷从而影响学习的儿童。医生会定期进行测试，并在发育曲线上绘制结果，就像儿童的身高和体重一样。然而，当这些测试显示儿童的工作记忆低于平均水平时，可能为时已晚，无法采取太多措施。
但在一项新研究中，该研究于1月29日发表在《神经科学杂志》上，科学家们证明，他们可以通过检查两种不同类型的磁共振成像（MRI）的脑部扫描来预测儿童和青少年未来的工作记忆，而不是仅仅查看认知测试。斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的博士生、该论文的主要作者亨里克·乌尔曼表示，这是首次尝试使用MRI扫描来预测未来工作记忆能力的研究。“当我们发现我们实际发现的结果时，我们感到非常惊讶，”乌尔曼说。
在该项目中，研究人员对6至20岁的62名受试者进行了标准认知测试并进行了扫描。MRI扫描测量了各种大脑结构的密度，并测量了在其中一项工作记忆测试期间的大脑活动。两年后，受试者再次接受了认知测试（但没有进行扫描），以了解他们的工作记忆能力随时间的变化。
然后，研究人员寻找第一轮测试和扫描的结果与两年后认知测试的结果之间的相关性。尽管第一轮认知测试的结果是未来工作记忆的良好预测指标，但研究人员还发现，包括MRI结果可以比单独的认知测试结果更好地预测未来工作记忆。
通过查看大脑活动结果，研究人员还能够找出大脑的哪些特定区域与当前和未来的工作记忆相关。在受试者进行认知测试时，研究人员在前额叶皮层中看到了高活动，已知前额叶皮层对于工作记忆以及注意力和感知非常重要。但是，这种活动并没有强烈预测未来的工作记忆结果；相反，两年后的结果最好由丘脑和基底神经节的活动来预测。乌尔曼说，尽管这些区域是“神经系统非常核心的部分”，但它们通常不被认为直接参与工作记忆。丘脑最出名的是处理感觉信息，例如声音和触觉；基底神经节参与各种心理过程，包括运动控制。乌尔曼说，一些研究报告称，在工作记忆任务期间这些区域会激活，但它们不是最常被报告参与的区域。
该研究的结果并未解释为什么大脑的这些特定区域会影响未来的工作记忆能力。但是，乌尔曼说，该研究的主要意义在于证明脑成像实际上可以预测未来的认知功能。他认为，类似的脑部扫描有一天可能有助于在生命早期诊断学习和认知问题。乌尔曼说，如果你知道哪些孩子更有可能出现这些问题，“那么你可以更早地为他们调动支持”。
圣路易斯华盛顿大学的研究员和儿科神经学讲师尼科·多森巴赫没有参与这项研究，他同意这项研究具有未来的应用前景。他说，但是，现在说什么时候会发生还为时过早。尽管如此，如果扫描可以在认知测试发现问题之前预测未来的问题，那么这项技术可能对早期检测阿尔茨海默病等疾病有用。多森巴赫说，为了在对抗与阿尔茨海默病相关的认知衰退方面真正有所作为，医生必须“尽早干预”。