视觉工作记忆是核心的认知能力。它常常需要被试记住多个项目,并在一段时间后提取部分项目信息。研究表明,当需要对所有记忆项目的信息进行提取时,自主选择回忆项目的顺序导致更好的行为表现,但是目前还没有研究对自主选择和非自主选择的差异的机制进行系统探究。本研究通过行为、磁共振和脑电三方面实验研究自由顺序和规定顺序两种回忆方式的加工差异及其认知神经机制。实验一是行为研究并结合高时间精度(250 Hz)的鼠标轨迹记录和计算建模,揭示出自由顺序比规定顺序产生更好的行为结果的认知机制。16名被试完成视觉工作记忆回忆任务,在屏幕上呈现三个不同颜色色块200ms,再经过900ms空白屏幕的延时后,通过线索提示被试按照两种策略中的一种依次回忆三个色块的颜色:第一种是被试自由选择;第二种是被试按照电脑随机指定的顺序。结果发现,在自由顺序时被试往往优先回忆精度最高的项目;在规定顺序回忆时,被试也倾向于回忆精度最高的项目,而当实际回忆项并非精度最高的项目时,更高精度项目会产生干扰作用,表现在鼠标轨迹向高精度项目偏转,这也是导致规定顺序反应时更长的原因。这种“精度越高越优先回忆”的策略导致自由顺序时总体回忆精度更高、项目选择的反应时更快。我们还发现被试在自由回忆时倾向于先报告左上视野的项目,但这不是导致自由回忆优势的原因。实验二进一步通过功能磁共振(fMRI)探究自主回忆优势的神经机制。结果发现在线索提示出现之后,自由顺序相对规定顺序激活了左侧中央前后回的感觉运动皮层、颞顶联合区和辅助运动区,说明在自主选择时预先开始了对反应的运动计划和准备;而规定顺序相对自主顺序有更显著的左侧角回的激活,这可能跟静息脑网络节点的抑制有关。自由顺序下激活的区域之间的功能连接在规定顺序下更强,揭示了规定顺序下被试可能仍然具备回忆顺序的预准备;脑成像结果和行为显著相关,表现为角回和中央前后回区域活动和反应时之间有相关。实验二的结果进一步验证了实验一中回忆顺序策略的存在及相关的神经活动。实验三则进一步通过脑电对上述加工过程的时间动态机制进行探索,并在原有范式的基础上加入了被试的信心评分。结果发现越早回忆的项目信心评分越高;然而通过元认知模型分离出元认知的敏感度、偏好和一致性三个指标,均没有发现两种回忆方式之间的差异。通过对优先回忆项目位置的脑电解码分析,我们发现在自由顺序时,被试在早期编码阶段就可以表征其回忆阶段优先选择的项目的位置,而在规定顺序下编码和保持阶段则无法解码出项目回忆顺序,说明被试在编码阶段就已经对几个记忆项目产生精度的差异,从而形成序列回忆的顺序,在自由回忆过程中按照这一顺序进行记忆提取;但在规定顺序下,因为项目回忆顺序是系统随机指定的,因此无法解码出来。综合三个实验的结果,视觉工作记忆中的自主性优势从编码阶段就已经决定,被试在对多个目标进行编码的时候会形成内在的回忆顺序,这种顺序可能是根据表征的精度高低进行排列。当被试自由选择回忆顺序时,通常会优先回忆精度高的目标;而当被试被迫按照随机指定的顺序且非最高精度的目标进行回忆时,精度高的目标会对选择轨迹产生吸引,从而延长反应时;自由回忆的优势也跟感觉运动皮层在回忆方式线索出现时的激活相关。因此,通过自由回忆的方式,可以发挥被试的自主性优势,从而提高被试的工作记忆的任务表现。