反應(yīng)抑制的訓(xùn)練

1、反應(yīng)抑制的訓(xùn)練：內(nèi)容、效果與機(jī)制2015-1-23抑制控制（InhibitionControl）是執(zhí)行功能的核心成分之一,是一種主動(dòng)壓制,中斷或延遲行為的能力。個(gè)體通過(guò)抑制控制來(lái)抑制形成的優(yōu)勢(shì)反應(yīng)，以靈活適應(yīng)不斷變化的環(huán)境，同時(shí)排除或減少無(wú)關(guān)信息對(duì)當(dāng)前信息加工的影響。研究發(fā)現(xiàn)，抑制控制能力與個(gè)體的身心健康有關(guān)，可以預(yù)測(cè)童年早期數(shù)學(xué)能力和閱讀能力的發(fā)展，甚至?xí)绊懙缴鐣?huì)功能。研究者一般將抑制控制分為沖突抑制和反應(yīng)抑制兩種類型。反應(yīng)抑制則是指抑制不符合當(dāng)前需要的或不恰當(dāng)行為反應(yīng)的能力。目前，反應(yīng)抑制的研究范式主要包括反向線索任務(wù)，Go/No-go任務(wù)和停止信號(hào)任務(wù)。近期，有研究表明，反應(yīng)抑制能力可

2、以通過(guò)訓(xùn)練得到提高。本文擬從反應(yīng)抑制的訓(xùn)練內(nèi)容、效果以及機(jī)制闡述反應(yīng)抑制功能的可塑性，為反應(yīng)抑制訓(xùn)練運(yùn)用于教育、臨床治療等領(lǐng)域提供了實(shí)證支持，以期為該領(lǐng)域的應(yīng)用研究開(kāi)辟新的方向。抑制控制的訓(xùn)練研究反應(yīng)抑制的訓(xùn)練內(nèi)容訓(xùn)練對(duì)象兒童、成年人和部分特殊群體（如成癮者、精神分裂癥患者、強(qiáng)迫性障礙患者、肥胖癥患者、沖動(dòng)癥患者，注意缺陷多動(dòng)障礙患者）是反應(yīng)抑制的主要研究對(duì)象。但是大多數(shù)研究的對(duì)象為20歲左右的大學(xué)生。Lenartowicz等人以26名成年人（平均年齡21.3歲）為研究對(duì)象進(jìn)行了停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練；Chiu等人選取26名正常成人（平均年齡19.0歲）作為被試進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)的訓(xùn)練；Beni

3、kos等人的研究則是以60名健康成年人（平均年齡21.0歲）為采集對(duì)象進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練；Johnstone等人選取60個(gè)注意缺陷多動(dòng)障礙兒童，68個(gè)正常兒童進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練。訓(xùn)練任務(wù)Go/NoGo任務(wù)與Stop-single任務(wù)是研究者反應(yīng)抑制訓(xùn)練的常用任務(wù)。Go/NoGo任務(wù)是反應(yīng)抑制的主要研究范式之一。Meule等人采用了這一任務(wù)對(duì)女大學(xué)生的反應(yīng)抑制能力進(jìn)行了訓(xùn)練，在此訓(xùn)練任務(wù)中，電腦屏幕正中央會(huì)呈現(xiàn)附有高熱量食物和中性物品背景的目標(biāo)刺激（字母x和y）。當(dāng)字母x,y相繼出現(xiàn)時(shí)要按鍵，當(dāng)字母（如x）重復(fù)出現(xiàn)時(shí)不按鍵。停止信號(hào)任務(wù)同樣是測(cè)量個(gè)體反應(yīng)抑制的經(jīng)典任務(wù)。例如,Le

4、nartowicz等人的研究中使用這種任務(wù)對(duì)成年人的抑制能力進(jìn)行了訓(xùn)練，研究者將男女性面孔圖片作為刺激材料，把只呈現(xiàn)面孔刺激的試次規(guī)定為Go試次，要求被試作出按鍵反應(yīng)；把面孔刺激之后呈現(xiàn)聲音提示的試次規(guī)定為Stop試次，要求被試不作按鍵反應(yīng)。訓(xùn)練時(shí)間對(duì)于不同人群(成年人，兒童，特殊群體等)的抑制控制訓(xùn)練時(shí)間從1周到3周不等，任務(wù)量從457200試次不等，每次訓(xùn)練大約1560分鐘。如Dowsett和Livesey的研究采用Go/NoGcff務(wù)，威斯康辛卡片分類任務(wù)和停止信號(hào)任務(wù)對(duì)35歲的32個(gè)抑制能力發(fā)展不良的孩子進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練每天持續(xù)1520分鐘，總共4560個(gè)試次;Cohen和Poldrac

5、k的研究要求被試完成7200試次的停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練，每一周3次，一次持續(xù)1個(gè)小時(shí)；Lenartowicz等人對(duì)26個(gè)成年人進(jìn)行多達(dá)600試次，每天25分鐘的停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練。訓(xùn)練效果評(píng)估任務(wù)研究者們采用的抑制控制訓(xùn)練的前、后測(cè)任務(wù)主要包括用于測(cè)量抑制能力的Stroop任務(wù)、Go/NoGofE務(wù)、Oddball任務(wù)與Flanker任務(wù)；用于測(cè)量工作記憶的積木廣度任務(wù)、詞匯廣度任務(wù)(WordSpan)、計(jì)數(shù)廣度任務(wù)(CountingSpan)和數(shù)字廣度任務(wù)(DigitSpan);測(cè)量智力的韋氏智力量表(WechslerAbbreviatedScaleofIntelligence,WASI)、南澳大

6、利亞拼寫測(cè)試(SouthAustralianSpellingTest,SAST);用于測(cè)量問(wèn)題解決能力的聽(tīng)覺(jué)持續(xù)作業(yè)任務(wù)(ContinuousPerformanceTask,CPT)和木塊圖測(cè)試(BlockDesignSubtest)。例如，Thorell等人選取4-5歲兒童為研究對(duì)象，進(jìn)行抑制控制能力的訓(xùn)練，訓(xùn)練前，所有被試均接受積木廣度任務(wù)，詞匯廣度任務(wù)，Stroop任務(wù),Go/No-go任務(wù)，聽(tīng)覺(jué)持續(xù)作業(yè)任務(wù)和木塊圖測(cè)試任務(wù)的前測(cè)，訓(xùn)練結(jié)束后，所有被試均接受與前測(cè)任務(wù)相同的后測(cè)；Johnstone等人的研究中，其前后測(cè)任務(wù)涵蓋了韋氏智力量表，南澳大利亞拼寫測(cè)試,Go-Nogo任務(wù)，Odd

7、ball任務(wù)，F(xiàn)lanker任務(wù)以及計(jì)數(shù)廣度與數(shù)字廣度任務(wù)。訓(xùn)練效果評(píng)估手段為了明確抑制控制訓(xùn)練對(duì)個(gè)體的影響，研究者借助行為、腦電、腦成像等技術(shù)對(duì)訓(xùn)練效果進(jìn)行評(píng)估。例如，Guerrieri等人通過(guò)停止信號(hào)任務(wù)行為實(shí)驗(yàn)比較了正常體重者與超重者訓(xùn)練前、后的停止反應(yīng)時(shí)變化；Lenartowicz等人借助功能性磁共振成像技術(shù)，探討了訓(xùn)練前、后，在抑制線索缺失情況下，右側(cè)額下回有關(guān)抑制的腦區(qū)的激活程度；Chiu等人將經(jīng)顱磁刺激技術(shù)和Go/NoGo行為實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，探討了被試訓(xùn)練過(guò)程中進(jìn)行反應(yīng)抑制的自動(dòng)檢索過(guò)程。訓(xùn)練效果抑制能力的改變研究結(jié)果顯示，抑制控制的訓(xùn)練可以提高個(gè)體在抑制任務(wù)中的表現(xiàn)。Manuel等

8、人以13個(gè)健康成年人為被試，采用停止信號(hào)任務(wù)進(jìn)行訓(xùn)練，行為結(jié)果顯示，停止信號(hào)的反應(yīng)時(shí)顯著下降，這表明被試經(jīng)過(guò)訓(xùn)練之后抑制能力提高，此研究結(jié)果與Logan和Burkell的研究結(jié)果一致。Jodo和INoue讓被試接受Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練組個(gè)體在Go刺激上的反應(yīng)時(shí)顯著下降。Manuel等人與Benikos等人)的研究對(duì)被試進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練，行為結(jié)果顯示，訓(xùn)練后，被titGo刺激的反應(yīng)時(shí)明顯下降，NoGoH激反應(yīng)的正確率明顯上升。但是也有些研究并未發(fā)現(xiàn)通過(guò)訓(xùn)練使得反應(yīng)抑制能力得到提升。例如，Enge等人的研究采用隨機(jī)雙盲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)自適應(yīng)訓(xùn)練組，主動(dòng)控制組被試進(jìn)行為期3周

9、的Go/NoGo任務(wù)與停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練。行為結(jié)果顯示，訓(xùn)練提高了被試在兩項(xiàng)訓(xùn)練任務(wù)上的反應(yīng)時(shí)，但是自適應(yīng)訓(xùn)練組與主動(dòng)控制組的反應(yīng)時(shí)并無(wú)差異。由于Go/NoGo任務(wù)中抑制能力的測(cè)量指標(biāo)是go的反應(yīng)時(shí)和Nogo的虛報(bào)率，停止信號(hào)任務(wù)中測(cè)量抑制能力的指標(biāo)是是停止信號(hào)反應(yīng)時(shí)(SSRT),而停止信號(hào)的反應(yīng)時(shí)是通過(guò)go的反應(yīng)時(shí)減去停止信號(hào)延遲(SSD)得到的，Enge等人的研究對(duì)被試進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)和停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練只是提高了被試在兩項(xiàng)訓(xùn)練任務(wù)上的反應(yīng)時(shí)，而反應(yīng)時(shí)縮短并不能反映抑制能力的提高。這說(shuō)明被試在訓(xùn)練過(guò)程中將注意力集中于易于控制的執(zhí)行試次，而很少注意停止試次，從而使得被試的反應(yīng)時(shí)加快，所以并

10、不能證明通過(guò)訓(xùn)練使得個(gè)體的反應(yīng)抑制能力提升。大腦活動(dòng)發(fā)生改變研究結(jié)果顯示，抑制控制任務(wù)的訓(xùn)練不僅可以提高個(gè)體在抑制任務(wù)中的表現(xiàn)，而且還能改變個(gè)體大腦的活動(dòng)。研究者采用ERPs技術(shù)發(fā)現(xiàn)，接受了Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練的被試在進(jìn)行Nogo刺激加工時(shí)，P3的潛伏期明顯縮短。有研究發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練后個(gè)體在Nogo刺激條件下早期N2波幅明顯減小，晚期P3波幅顯著升高，Benikos等人認(rèn)為在Nogo刺激下所誘發(fā)的N2成分被認(rèn)為可能與個(gè)體的沖突監(jiān)測(cè)有關(guān)，P3成分可能與個(gè)體的選擇性注意以及行為的選擇過(guò)程有關(guān)，但N2,P3成分在不同任務(wù)中所反映的認(rèn)知過(guò)程和認(rèn)知活動(dòng)還存在一定的爭(zhēng)議，通過(guò)反應(yīng)抑制訓(xùn)練，使得被試在Go/N

11、ogo任務(wù)中的N2和P3成分的波幅發(fā)生變化，其內(nèi)在機(jī)制還需之后更多的研究進(jìn)一步的探討。腦成像研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Manuel等人發(fā)現(xiàn)個(gè)體在停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練之后額葉皮質(zhì)紋狀體(fronto-striatal)區(qū)域的激活明顯減小。Lenartowicz等人的研究通過(guò)停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練之后，被試在完成與抑制相關(guān)的Go試次的任務(wù)時(shí)，右側(cè)額下回三角部區(qū)域激活明顯增加。訓(xùn)練效果的遷移研究發(fā)現(xiàn)，抑制控制訓(xùn)練的干預(yù)效果會(huì)遷移到相關(guān)任務(wù)與日常生活中的表現(xiàn)中去。如Johnstone等人的研究對(duì)注意缺陷多動(dòng)障礙患者和正常被試進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練致使ADHD患者的癥狀有所緩解，還使ADHD患者

12、在flanker任務(wù)上的不一致試次的反應(yīng)加快。此外，有證據(jù)表明，訓(xùn)練任務(wù)的表現(xiàn)提高會(huì)遷移到現(xiàn)實(shí)生活中，致使個(gè)體在現(xiàn)實(shí)情境下的行為控制能力增強(qiáng)。例如，以高熱量食物為刺激材料的抑制控制電腦程序訓(xùn)練可以減少個(gè)體在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)高熱量食物的攝取量;Verbruggen等人的研究指出被試報(bào)告在完成信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練后，賭博任務(wù)中的冒險(xiǎn)行為顯著的減少了。然而，反應(yīng)抑制訓(xùn)練是否具有有效的遷移效應(yīng)，研究結(jié)果并不一致。一些研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)抑制訓(xùn)練并未發(fā)現(xiàn)明顯的遷移效果。例如，為了考查反應(yīng)抑制訓(xùn)練能否改變個(gè)體對(duì)酒精相關(guān)的內(nèi)隱認(rèn)知,Bowley等人對(duì)59名大學(xué)生進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)訓(xùn)練，訓(xùn)練組的一組被試見(jiàn)到啤酒圖片不按鍵，

13、而另一組被試見(jiàn)到啤酒圖片需要做出按鍵反應(yīng)，研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練后，個(gè)體對(duì)酒精相關(guān)的內(nèi)隱認(rèn)知并未發(fā)生改變；止匕外，Enge等人的研究對(duì)被試進(jìn)行Go/NoGo任務(wù)和停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練，其訓(xùn)練效果在未訓(xùn)練的Stroop任務(wù)上也無(wú)體現(xiàn)，在與抑制控制能力相關(guān)較高的流體智力任務(wù)中也未發(fā)現(xiàn)遷移效應(yīng)；Thorell等人選取45歲的兒童為研究對(duì)象，采用雙盲對(duì)照設(shè)計(jì)，訓(xùn)練組被試進(jìn)行工作記憶或抑制控制行為實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，控制組被試完成與訓(xùn)練任務(wù)無(wú)關(guān)的電腦游戲，行為結(jié)果顯示，進(jìn)行工作記憶訓(xùn)練的學(xué)前兒童在測(cè)量抑制能力的Stroop任務(wù)上并無(wú)遷移效果，同時(shí)抑制控制訓(xùn)練之后也未發(fā)生遷移效應(yīng)。影響抑制控制訓(xùn)練效果的因素如前所述，有些研

14、究并未發(fā)現(xiàn)抑制控制訓(xùn)練的有效性。那么，哪些因素影響了訓(xùn)練的效果呢？第一，訓(xùn)練任務(wù)的設(shè)置。如Thorell等人的研究發(fā)現(xiàn)工作記憶訓(xùn)練效果顯著，但抑制控制訓(xùn)練無(wú)效果，這可能是因?yàn)橐种瓶刂朴?xùn)練任務(wù)中抑制試次占少數(shù)比重，在同等的時(shí)間條件下，用于抑制過(guò)程訓(xùn)練的時(shí)問(wèn)明顯短于工作記憶訓(xùn)練的時(shí)間，這種訓(xùn)練任務(wù)設(shè)置的差異就有可能致使反應(yīng)抑制能力效果不明顯；第二，評(píng)估任務(wù)的選擇。對(duì)于反應(yīng)抑制訓(xùn)練前、后測(cè)評(píng)估任務(wù)的選取也可能會(huì)影響訓(xùn)練的效果。如Hasher及其同事提出抑制有3個(gè)子功能：通達(dá)，清除，限制。而Wilkinson和Yang研究中的訓(xùn)練任務(wù)Stroop任務(wù)測(cè)量的是被試的通達(dá)功能，需要被試不予注意那些無(wú)關(guān)信息

15、，而近遷移Go/NoGo任務(wù)更強(qiáng)調(diào)被txW勺限制功能，對(duì)不恰當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)反應(yīng)做出抑制行為，因此，近遷移任務(wù)的抑制類型與訓(xùn)練任務(wù)的不同引起了訓(xùn)練遷移效應(yīng)的缺失；第三，被試反應(yīng)策略的差異。擅長(zhǎng)前攝控制反應(yīng)策略的被試具有控制干擾的加工優(yōu)勢(shì)，而采用后攝控制反應(yīng)策略的被試卻在沖突監(jiān)測(cè)與沖突解決的認(rèn)知任務(wù)上表現(xiàn)出更強(qiáng)的能力。因此，如Enge等的研究中，擅長(zhǎng)前攝控制反應(yīng)策略的被試可能在訓(xùn)練任務(wù)Go/NoGo上有明顯的加工優(yōu)勢(shì)，而在未訓(xùn)練的遷移任務(wù)Stroop上就會(huì)優(yōu)勢(shì)缺失，訓(xùn)練對(duì)象的個(gè)體差異也會(huì)影響到訓(xùn)練的遷移效果。抑制功能可塑性的機(jī)制已有的研究從行為和認(rèn)知神經(jīng)層面對(duì)抑制控制的可塑性進(jìn)行了探討。那么，抑制控制訓(xùn)

16、練到底以何種方式影響個(gè)體的抑制控制能力？其中又有哪些核心因素在發(fā)揮作用？抑制控制訓(xùn)練引發(fā)行為與大腦活動(dòng)改變的機(jī)制可能涉及自上而下的有意識(shí)抑制控制模式的形成，此模式的形成與額葉-基底神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參與有著較為密切的關(guān)系。眾多研究表明，那些需要前額葉皮層參與的認(rèn)知控制加工是需要意識(shí)參與的。Manuel等人研究發(fā)現(xiàn)，停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練過(guò)程中，停止信號(hào)出現(xiàn)200ms時(shí)，自上而下的有意識(shí)抑制控制模式在額下回皮層形成。研究者認(rèn)為停止信號(hào)范式中,只包含Go刺激而沒(méi)有NoGoM激，這改變了刺激與反應(yīng)條件反射的規(guī)則，促使被試在刺激與反應(yīng)不匹配的情況下，跨越了負(fù)責(zé)感覺(jué)和監(jiān)控身體各部分對(duì)外界刺激反應(yīng)的頂葉區(qū)，直接由負(fù)責(zé)高

17、級(jí)執(zhí)行功能的額下回皮層接受停止信號(hào)的加工，隨后額下回皮層又激活皮質(zhì)下的基底核，轉(zhuǎn)而抑制丘腦皮層的輸出，并且壓制初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行，完成一個(gè)自上而下的有意識(shí)的抑制控制加工過(guò)程。此外,Berkman,Kahn和Merchant的研究采用雙盲隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，借助功能性磁共振成像技術(shù)對(duì)被試進(jìn)行自適應(yīng)的停止信號(hào)任務(wù)訓(xùn)練。神經(jīng)影像學(xué)的結(jié)果表明，訓(xùn)練組被試在線索出現(xiàn)時(shí)右側(cè)前額葉區(qū)域激活顯著增加，在停止信號(hào)出現(xiàn)時(shí)右側(cè)前額葉區(qū)域激活有所減少。這表明，當(dāng)線索出現(xiàn)時(shí)，被試會(huì)基于規(guī)則表征的方式對(duì)還未出現(xiàn)的停止信號(hào)做出有意識(shí)的，準(zhǔn)備性的反應(yīng)預(yù)期，引發(fā)對(duì)情境線索的注意偏向，通過(guò)一種積極主動(dòng)的方式對(duì)情境線索與目標(biāo)任務(wù)

18、（抑制控制）的聯(lián)結(jié)信息進(jìn)行了持續(xù)性地保持，因此右側(cè)前額葉區(qū)域會(huì)出現(xiàn)較早的前攝移動(dòng)，即在線索呈現(xiàn)之后就引起前額葉的激活。說(shuō)明當(dāng)與抑制相關(guān)的情境線索出現(xiàn)時(shí)，自上而下的有意識(shí)的抑制控制模式就會(huì)在額葉區(qū)建立，這證實(shí)了額葉區(qū)在形成自上而下的有意識(shí)的抑制控制模式上發(fā)揮著必不可少的作用。另外，也有研究證據(jù)表明，抑制控制的可塑性可能與自下而上的自動(dòng)抑制模式的形成有關(guān)。另外Anderson和Folk最新的一項(xiàng)研究結(jié)果，間接說(shuō)明了自上而下的反應(yīng)抑制以及解決相關(guān)任務(wù)沖突的情境會(huì)引起自上而下的自動(dòng)抑制模式的形成。研究采用Go/NoGoB務(wù)與flanker任務(wù)的混合任務(wù)探究了引發(fā)自下而上的自動(dòng)抑制模式的影響因素。此任務(wù)

19、中先呈現(xiàn)一個(gè)顏色詞（如紅色寫的紅字）作為提示線索，提示線索消失后，在注視點(diǎn)的兩邊呈現(xiàn)具有相同顏色（紅色或藍(lán)色）的側(cè)翼刺激（A或X）,隨后注視點(diǎn)消失，側(cè)翼刺激繼續(xù)停留在屏幕上，而代替注視點(diǎn)的目標(biāo)字母（A或X）出現(xiàn)（如AXA）。當(dāng)目標(biāo)字母的顏色與提示線索詞的顏色相一致時(shí)，要求被試做出按鍵反應(yīng)（如AXA即go試次），當(dāng)目標(biāo)字母的顏色與提示線索詞的顏色不一致時(shí)，要求被試不按鍵（如AXA,即Nogo試次）。行為結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接受訓(xùn)練的個(gè)體在go試次Nogo顏色的情況下（Nogo顏色即提示線索詞是紅的情況下，紅色為go顏色，藍(lán)色為Nogo顏色）flanker任務(wù)不一致條件下的反應(yīng)時(shí)（如AXA卿于一致條件下（如AAA珀反應(yīng)時(shí)，即反轉(zhuǎn)的一致性效應(yīng)的出現(xiàn)。這說(shuō)明自上而下的執(zhí)行環(huán)境引起了自下而上的自動(dòng)抑制模式的建立。具體表現(xiàn)為，當(dāng)提示線索出現(xiàn)時(shí)，被試首先會(huì)啟動(dòng)對(duì)指導(dǎo)語(yǔ)的語(yǔ)義加工，這種自上而下的概念驅(qū)動(dòng)致使被試靈活的調(diào)整為以目標(biāo)為導(dǎo)向的加工方式，即被試會(huì)對(duì)Nogo顏色條件下刺激的輪廓特征產(chǎn)生一種知覺(jué)加工偏向，從而做出快速的、無(wú)意識(shí)的反應(yīng)抑制。Chiu等人在前人的研究基礎(chǔ)上，借助經(jīng)顱磁刺激技術(shù),采用經(jīng)典的Go/NoGoffi務(wù)對(duì)被試進(jìn)行反應(yīng)抑制訓(xùn)練，對(duì)比了兩種不同刺激呈現(xiàn)方式下（Nogo-go刺激和go-go刺激）被試皮質(zhì)脊髓