1 定义

N-back任务是一种经典、可操纵难度的、连续呈现刺激的工作记忆更新任务,最早由Kirchner于1958年提出。在任务中,刺激序列逐个呈现(例如屏幕上呈现的视觉刺激,或者听觉序列),参试者需判断当前刺激是否与n个试次前出现的刺激相同。例如,在1-back任务中,被试需要将当前刺激与前一个刺激进行比较;在2-back任务中,需要判断当前刺激是否与往前数两个试次出现的刺激相同;在3-back任务中,则需要与往前数三个试次出现的刺激进行比较。当n值增加时,被试不仅需要记住更多信息,还需要不断更新记忆内容并抑制已经失效的信息,因此任务难度、认知负荷增加。

人因实验中,n-back常被用于:

  • 当研究需要操纵认知负荷或工作记忆负荷时,可通过改变n值调节任务难度与资源需求。n-back 是实验中诱导认知疲劳的主流技术之一(其他还有例如Go/NoGo任务)。
  • 作为双任务范式中的次任务,通过n-back任务绩效的变化评估主任务对认知资源的占用程度。

2 示例

下图分别展示了1-back和3-back任务的情况。

一些线上网站,例如https://new.cognitivefun.net/task/cogfun-04-n-back-working-memory 提供了可在线体验的n-back任务。

3 操作要点 / 适用条件

  • n值通常取1-3,大部分人可能很难处理更大的n。可以通过预实验来测试在自己的实验场景下合适的n的取值。
  • 刺激材料可以是数字、字母、空间位置、图案、或者声音等不同形式,取决于实验需求。
  • 典型刺激呈现时间为500–2000ms,刺激间隔(ISI)通常为1500–3000ms。
  • 在双任务范式中,通常让参试者在主任务(如驾驶、操作界面)进行的同时完成n-back次任务,比较单任务与双任务条件下的次任务绩效差异,以评估主任务的认知需求。