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心理所发现老年人的抑制控制具有可塑性并影响液态智力
作者: 中国科学院心理健康重点实验室 韩布新研究组 ║ 日期: 2016/06/21 

  随着人类预期寿命的大幅提高,研究者一直致力于探索减缓认知随龄衰退的新方法,提升老年人晚年的生活质量。大量实证研究表明,认知功能的随龄衰退可能源于执行功能(如抑制控制)的损伤。一些老年心理学家提出,抑制控制的随龄衰退将导致工作记忆(Hasher, Zacks, & May, 1999)或液态智力(Dempster, 1992)的下降,从而进一步影响到老年人其他日常认知功能。然而,抑制控制及其他执行功能在老年人群体中的可塑性问题直到近期才开始受到关注。此外,抑制控制并非单一过程。已有研究提示,多种抑制控制过程与其他认知功能关系各异(Friedman & Miyake, 2004)。然而,目前还没有研究同时、系统地考察老年人群体中多种抑制控制过程的可塑性及其远迁移效应。 

  中国科学院心理健康重点实验室韩布新研究组陈天勇副研究员指导研究生通过训练老年人的通达(access)、删除(deletion)、压抑(restraint)三种抑制控制过程,系统探讨了不同抑制控制在训练后的可塑性和远迁移效应。该研究关注两个科学问题:1)三种抑制控制过程在训练过程中是否表现出不同的可塑性;2)抑制控制的训练效应能否远迁移至工作记忆、液态智力以及其他基本认知能力。 

  研究采用随机对照实验设计,将36名年龄60岁以上老年被试随机分配到训练组和对照组。训练组老年人参加为期四周、每周三次、针对不同抑制过程的电脑任务训练和游戏训练,对照组老年人每周参与一次心理健康讲座。为更好地考察被试的训练获益情况,训练组在每次训练前设置了难度可适应性变化的标准任务来考察训练中的能力变化情况。此外,两组被试在训练前后完成了一系列认知行为和事件相关电位(ERP)指标的测试,通过与每种训练任务相似和不相似的近迁移任务考察三种抑制控制的可塑性,通过工作记忆、液态智力和其他基本认知能力任务考察训练的远迁移效应。训练完成三个月后,追踪测试训练效应的保持情况。 

  研究发现,三种抑制控制训练任务的成绩在训练过程中均有提高(见图1),然而训练后只有“删除”过程在非训练任务上表现出显著的近迁移效应(见表1),“通达”过程在认知行为和ERP指标上反映出稍有提高(见图2,训练组T1D2波幅略有下降提示“通达”过程稍有改善,T3波幅下降被以往研究者解释为一般性认知加工效能的提高),而“压抑”过程甚至在训练任务上的提高都非常有限。此外,只有液态智力在训练后表现出远迁移效应,而工作记忆和其他认知功能并未得到提高。最后,抑制训练产生的效应三个月后仍保持。结果提示,老年人不同抑制控制的可塑性差异明显。具体来说,“删除”过程的可塑性最强,其次是“通达”,而“压抑”过程的可塑性最差。值得关注的是,“删除”过程的可塑性及液态智力的提高在训练结束三个月后仍有一定保持,“删除”过程表现出的可塑性与训练后液态智力的提高可能存在关联,文中讨论了可能的原因。 

  与以往研究相比,该研究创新性明显。首先,该项研究首次针对多种抑制控制过程同时进行训练,系统分析了老年人不同抑制控制过程在可塑性上存在的差异及其远迁移效应;采用自适应训练任务,确保在训练过程中对每位被试始终保持适当的任务难度;摒弃以往枯燥的实验室任务范式,采用多样化、富有趣味性的任务和游戏,提升训练的效果和体验。在训练效果的评价方面,该项研究不但通过训练任务,同时采用与训练任务相似和不相似的多种任务范式考察训练的近迁移效应,更好地控制了任务特异性与抑制控制可塑性的混淆(Lovden et al.2010);远迁移方面,参考Green等(2014)和Lindenberger2014)的建议,同时考察与抑制相关密切的工作记忆和液态智力,以及与抑制不太相关的其他一般认知能力(如加工速度、情景记忆、视空间能力等)在训练后的变化情况。最后,相对于此前该领域普遍采用非接触的对照组,本研究对对照组老年人同步进行每周一次的心理健康讲座和互动,控制了可能与训练效应混淆的动机效应。 

  该研究获中国科学院科技服务网络计划(STS)项目(KFJ-EW-STS-025)、中国科学院优博科研启动专项资金和中国科学院心理健康重点实验室的资助。研究结果已在线发表于美国老年心理学顶级期刊Psychology and Aginghttp://dx.doi.org/10.1037/pag0000102 

Ji, Y., Wang, J., Chen, T., Du, X.,& Zhan, Y. (2016). Plasticity of Inhibitory Processes and Associated Far-Transfer Effects in Older Adults. Psychology and Aging. Advance online publication.  


1. 各项抑制训练任务上表现出的直接训练获益效应

注:a. 标准任务(stop signal)中总反应时(RT)、信号延迟SOA)、及信号抑制反应时(SSRT)的训练获益;b. 通达(access)、删除(deletion)任务的训练获益。 

   表1. 抑制训练的近迁移效应


2. 对侧延迟活动(CDA的近迁移效应

注:a. T33个目标项)条件下,训练组、对照组被试在前后测,脑后部同侧与对侧电极的ERP波形;b. 训练组、对照组被试在前后测,对侧延迟活动(CDA)的ERP波形。条件T11个目标项;条件T1D21个目标项,2个干扰项;T33个目标项。 

  2.抑制控制过程的可塑性高低与液态智力远迁移效应之间的关系

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