《Scientific Reports》：Longitudinal behavioral and ERP evidence for domain-general working memory deficits in children with mathematical difficulties
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本研究针对数学困难(MD)儿童的工作记忆(WM)缺陷机制，通过整合数值与非数值WM任务的前瞻性纵向队列研究，发现MD儿童存在广泛的行为表现下降(d′降低)和神经电生理指标(LPN波幅减弱)异常。结合行为学与事件相关电位(ERP)指标可显著提升MD早期识别准确率，为领域一般性损伤理论提供了实证支持。
在儿童发展领域，数学困难(Mathematical difficulties, MD)作为一种常见的学习障碍，长期制约着约5-10%学龄儿童的学术发展。传统理论多聚焦于数值处理能力的特异性缺陷，然而近年来学界逐渐意识到，工作记忆(Working Memory, WM)这一核心认知功能的障碍可能才是更深层次的诱因。但关键问题在于：WM缺陷究竟局限于数值处理领域，还是广泛存在于各类认知任务中？这一"领域特异性"与"领域一般性"的理论争议，亟需结合行为学与神经生理学的纵向证据予以澄清。
为系统解答这一问题，研究团队设计了一项前瞻性纵向队列研究。该研究最初招募500名学龄前儿童作为初始样本，通过多阶段认知行为与电生理学筛查，最终筛选出54名具有典型代表性的儿童（27名MD儿童与27名正常对照组）。所有参与者均接受整合数值与非数值刺激的新型WM任务测试，同步采集行为学表现与事件相关电位(Event-Related Potential, ERP)数据。
关键技术方法包括：1）基于前瞻性队列的多阶段筛选策略（从500名初始样本中最终确定54名被试）；2）结合数值（如数字）与非数值（如图形）刺激的WM任务范式；3）行为学指标采用信号检测理论计算敏感度指数(d′)；4）通过脑电记录分析晚期后部负波(Late Posterior Negativity, LPN)成分的神经活动特征。
行为学表现揭示广泛性WM缺陷
通过对比MD组与对照组在WM任务中的表现，研究发现MD儿童的正确率显著降低，虚报率(False Alarm, FA)明显升高。更重要的是，反映信号检测敏感度的d′值在MD组中呈现显著下降趋势，且这种差异同时存在于数值与非数值任务中。这表明MD儿童的WM障碍具有跨领域普遍性，而非仅限于数学相关任务。
ERP证据支持神经机制异常
脑电数据分析显示，在WM编码与维持阶段出现的LPN成分——被认为与信息维持和认知控制密切相关的神经标记物——在MD儿童中表现出波幅显著减弱。该现象在数值与非数值任务中均一致存在，从神经生理层面证实了领域一般性损伤的存在。
多模态指标提升诊断效能
通过逻辑回归分析发现，结合行为学指标(d′)与电生理指标(LPN波幅)可显著提高MD的鉴别准确率。这一发现为开发基于多模态生物标记物的早期筛查工具提供了重要依据。
本研究通过纵向行为学与ERP证据相互印证，证实数学困难儿童存在超越数值处理范畴的领域一般性工作记忆缺陷。其重要意义在于：首先，为"领域一般性损伤"理论提供了神经生理学层面的实证支持；其次，提出的多模态评估框架为MD早期识别开辟了新途径；最后，强调针对WM的跨领域干预策略可能对MD治疗产生更广泛效益。该成果发表于《Scientific Reports》，为理解学习障碍的认知神经机制提供了重要范式。
