两种亚型ADHD儿童的促进和抑制加工,本文主要内容关键词为:两种论文,抑制论文,亚型论文,加工论文,儿童论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1 引言
90年代初,选择性注意研究取得的一个重大突破就是,提出选择性注意有兴奋(excitation)和抑制两种机制[1]。由于兴奋机制的存在,被选择客体的内在表征得到了加强[1]。在对靶刺激的选择和反应过程中,被忽略客体的内在表征受到抑制[1,2]。兴奋在当前的很多文献中也被称作促进(facilitation)[3-6]。
然而,促进和抑制是否是可分离的、具有不同的神经基础的加工过程,尚未取得共识[3]。Cohen等[7] 曾提出,促进和抑制可以由一个共同的单一加工机制来解释。Tzelgov等[8] 认为引起促进和抑制加工的机制不同,抑制是一个自上而下的控制过程,而促进则是相对自动化的过程。探讨注意缺损多动障碍(Attention Deficit Hyperactivity Disorder,简称ADHD)儿童在促进和抑制加工上是否具有选择性受损,对回答上述理论问题具有重要的意义。
ADHD是一种临床中常见的儿童行为问题,以注意力分散或不能维持注意、冲动和多动为主要特征。根据这些特征在儿童个体身上的表现程度,可将ADHD分为三种亚类型:注意缺陷型、多动-冲动型和混合型(既有注意方面的缺陷,又有多动-冲动方面的特征)[9]。
由于抑制功能的减弱被很多研究者认为是造成ADHD功能缺损的重要原因之一,因而当前已有很多针对ADHD儿童抑制功能的研究,而对他们促进加工的研究还较少。Carter等[10] 曾采用Stroop命名任务考察了ADHD儿童在抑制效应和促进效应上与正常儿童的差异。结果发现,ADHD儿童比正常儿童表现出更大的抑制效应,但促进效应与正常儿童相似。Stroop任务的一般作法是要求被试对书写各种字的墨水色进行命名,如果词义本身与颜色不符(如用绿色墨水书写“红”字),颜色命名时间要长于词义与颜色一致(如用绿色书写“绿”字)或其他中性条件(如用绿色书写一个与颜色无关的匹配字)时的命名时间[11]。Stroop任务范式的优点之一是能比较便利地同时观察到促进和抑制两项指标,因而被广泛使用。其中,通过比较一致和中性条件来考察促进效应,比较冲突和中性条件来考察抑制效应。一般来讲,一致条件下的反应时比中性条件下的反应时更快、且精确性更高,这便是促进效应;冲突条件下的反应时比中性条件下的反应时更长,且精确性更低,则是抑制效应。
但如前述,ADHD三种亚类型在临床表现上有很大差异[12]。研究者对不同亚型ADHD儿童的致病机制也有不同认识。当前最有影响的抑制缺损理论主要针对混合型ADHD儿童提出[13]。注意缺陷型ADHD儿童的主要问题则被认为在于低激活和低唤醒水平[13,14],而不在于抑制功能的缺损。这种说法是否科学,尚有待研究证实。以往针对ADHD儿童促进加工的研究还较少,也尚未见到有研究比较不同亚型ADHD儿童在促进和抑制加工上的异同。
本研究将在区分ADHD亚型的基础上,考察ADHD儿童在促进和抑制加工上的表现,验证促进和抑制在加工过程中的分离。在研究中,如果发现ADHD儿童仅选择性地在某种加工过程中(如促进或抑制)受损,则可能提示促进和抑制是分离的相对独立的加工过程。
2 方法
2.1 被试
ADHD儿童共56名(年龄在7~13岁之间,男36人,女20人,均为右利手),来自北京大学精神卫生研究所儿童门诊,经主治医师以上的精神科医师确诊符合国际通用的DSM-Ⅳ诊断标准,实验前未服用过中枢兴奋剂,也未采用其他手段进行过干预。因为单纯的多动-冲动型在学龄期后很少见,所以,我们只选择了注意缺陷型和混合型两种亚型。其中混合型31名,注意缺陷型25名,两种亚型儿童在年龄、受教育年限和智力水平上无显著差异。
正常对照组儿童共56名,在年龄、受教育年限、智力水平和性别上与ADHD儿童整体相匹配。年龄在7~11岁之间,男35人,女21人,也均为右利手。
2.2 实验设计与材料
本研究采用了Stroop任务的范式,考虑到儿童年龄和识字量的局限,以及研究对象的特殊性,本研究没有采用传统的Stroop色字,而是采用了图片作为实验材料。在正式实验前,对数个ADHD儿童进行了预实验,表明通过练习后儿童可以顺利完成本实验任务。
本实验材料是左右排列的西瓜和苹果或一大一小的气球的图片,呈现在一个长5.9厘米(从75厘米处观察成4.5°视角),宽4厘米(3°视角)的长方形中,其中对图片中西瓜、苹果和气球的相对物理大小进行了控制,即或者是大西瓜小苹果,或者是大苹果小西瓜,或是一大一小的气球,但大图总是小图的1.7倍。被试的任务是报告图片中哪个物体在实际中更大,如果左边的大按左键,右边的大则按右键。
刺激条件分为三种。一致条件包括两种图片,“左边大的西瓜和右边小的苹果”以及“左边小的苹果和右边大的西瓜”;不一致也包括两种图片,“左边小的西瓜和右边大的苹果”以及“左边大的苹果和右边小的西瓜”;中性条件为“左边大的气球和右边小的气球”以及“左边小的气球和右边大的气球”。三种刺激条件各30个试项,每种图片各15个。上述“大”和“小”均指在图上看来的大小,图片均为黑地白色线条图。
全部90个试项以随机顺序呈现。
2.3 实验步骤
实验实施使用DMDX系统,该系统刺激呈现与记时精度均为1毫秒。被试坐在离显示屏75厘米处。显示器的显示分辨率为640×480。屏幕背景为黑色。每个试项都是先呈现注视长方形(中间有注视点十字,水平和垂直视角均为0.4°)300毫秒,然后呈现刺激图片500毫秒。被试须在2秒内做出反应,否则算错。反应后和下一个刺激呈现的时间间隔(RSI)为300毫秒。
实验是重复测量设计,即每个儿童都接受所有的实验处理。在正式实验开始前,每个儿童都接受18个类似试验任务的练习。
3 结果
3.1 ADHD儿童整体和正常儿童的反应时(ms)和错误率(%)
ADHD儿童和正常对照组儿童整体在三种刺激条件下的反应时和错误率见表1。为排除ADHD儿童的冲动性反应,即在靶刺激未出现前就过早按键,在反应时计算上,将每个儿童的错误反应数据及在200毫秒以下的数据剔除(ADHD儿童的剔除数据占14%;正常儿童的剔除数据占5%),求出在不同实验条件下的反应时,最后计算各组儿童的平均反应时。
表1 ADHD儿童整体和正常儿童整体在三种条件下的反应时(ms)及错误率(%)(M±SD)
统计项儿童类型 冲突中性一致
反应时ADHD儿童整体678±169 615±110603±144
正常儿童整体693±187 630±145622±161
错误率ADHD儿童整体
26.1±16.29.2±7.77.9±7.4
正常儿童整体
10.1±7.4 3.2±4.12.9±4.2
首先对两组儿童(ADHD和正常儿童整体)的反应时进行3(刺激条件)×2(儿童类型)的方差分析,以刺激条件为被试内因素,儿童类型为被试间因素。发现儿童类型的主效应不显著,F(1,110)<1,说明两组儿童在总反应时上无显著差别;刺激条件的主效应显著,F(2,220)=69.74,p<0.001,说明两组儿童在三种刺激条件下的反应时差异显著;刺激条件和儿童类型的交互作用不显著,F(2,220)<1,说明刺激条件效应在两组儿童中的表现相似。
对反应时的分析没有发现ADHD儿童和正常儿童之间有任何显著性的差异。
对两组儿童的错误率也首先进行了3(刺激条件)×2(儿童类型)的方差分析,发现儿童类型的主效应显著,F(1,110)=53.60,p<0.001,说明ADHD儿童的总错误率明显高于正常对照组儿童的总错误率;刺激条件的主效应显著,F(2,220)=107.52,p<0.001,说明两组儿童在三种刺激条件下的错误率之间差异显著;刺激条件和儿童类型的交互作用也显著,F(2,220)=19.58,p<0.001,说明刺激条件效应在两组儿童中的表现不同,所以需要对促进效应和抑制效应(见图1)进行进一步分析。
对两组儿童在三种刺激条件下的错误率分别进行了两个2(刺激条件)×2(儿童类型)的方差分析。对促进效应的方差分析没有发现任何显著的差异。
对抑制效应的方差分析发现,抑制性的主效应显著,F(1,110)=123.89,p<0.001,抑制性和儿童类型的交互作用也显著,F(1,110)=21.64,p<0.001。对交互作用进行的简单效应检验发现,ADHD儿童的抑制效应显著,F(1,110)=124.54,p<0.001,正常儿童的抑制效应也显著,F(1,110)=20.99,p<0.001,但ADHD儿童的效应量(16.9%)明显大于正常儿童的效应量(6.9%),F(1,110)=21.64,p<0.001,说明尽管两组儿童在冲突条件下的错误率都显著高于在中性条件下的错误率,但ADHD儿童的差异量更高于正常儿童的差异量。对错误率的分析发现,ADHD儿童的抑制效应明显大于正常儿童的效应量,促进效应与正常儿童的表现相似。
3.2 两种亚型ADHD儿童的反应时(ms)和错误率(%)
两种亚型ADHD儿童在三种条件下的反应时和错误率见表2。对反应时数据的剔除和计算同上。
表2 两种亚型ADHD儿童在三种条件下的反应时(ms)及错误率(%)(M±SD)
统计项儿童类型 冲突 中性一致
反应时混合型ADHD 671±194 620±127 598±146
注意缺陷型ADHD 686±135 610±87 612±118
错误率混合型ADHD30.4±18.7 9.9±8.5 9.5±8.3
注意缺陷型ADHD20.8±10.5 8.3±6.6 6.0±5.8
对反应时进行的3(刺激条件)×2(儿童类型)的方差分析发现,儿童类型的主效应不显著,F(1,54)<1;刺激条件的主效应显著,F(2,108)=29.19,p<0.001;刺激条件和儿童类型的交互作用不显著,F(2,108)<1;说明刺激条件效应在两组儿童中的表现相似。
对错误率进行3(刺激条件)×2(儿童类型)的方差分析后发现,两组ADHD儿童的模式有显著差异。儿童类型的主效应显著,F(2,108)=4.50,p<0.05,混合型ADHD儿童的总错误率明显高于注意缺陷型ADHD儿童的总错误率;刺激条件的主效应显著,F(2,108)=70.09,p<0.001;刺激条件和儿童类型的交互作用也显著,F(2,108)=3.11,p<0.05,说明刺激条件效应在两组儿童中的表现不同。两组儿童的促进和抑制效应量见图2。
对促进效应的方差分析没有发现任何显著的效应。
对抑制效应的方差分析发现,抑制性的主效应显著,F(1,54)=75.93,p<0.001;抑制性和儿童类型的交互作用也显著,F(1,54)=4.45,p<0.05。对交互作用进行的简单效应检验发现,混合型儿童的抑制性效应显著,F(1,54)=56.83,p<0.001,注意缺陷型儿童的抑制性效应也显著,F(1,54)=20.28,p<0.001,但混合型儿童的效应量更大于注意缺陷型儿童的效应量,F(1,54)=4.45,p<0.05。综合反应时和错误率的分析发现,混合型ADHD儿童在错误率上比注意缺陷型ADHD儿童表现出更大的抑制效应,在其他方面,两组儿童的表现都相似。
4 讨论
本研究采用图形Stroop的任务考察了两种亚型ADHD儿童的促进和抑制加工,研究发现,不论在反应时还是错误率上,ADHD儿童和正常儿童在促进效应上的表现模式都无明显差异,但ADHD儿童在错误率上比正常儿童表现出更大的抑制效应,混合型ADHD儿童的抑制效应更大于注意缺陷型ADHD儿童,表明与正常儿童相比,ADHD儿童仅在抑制加工上受损,而促进加工与正常儿童无差异。
Cohen等[7] 曾提出,促进和抑制可以由一个共同的单一加工机制来解释。在Cohen等的信息加工模型中,信息的表征即一个模块(module)中单元的激活。一个特定加工的发生须通过一系列模块的联结,进而形成一个通路(pathway)。某个任务完成的速度和精确性依赖于信息在适当的加工通路中传递的速度和精确性。此模型还提出,各个独立的模块可以接受来自其他模块的信息输入,并向其他模块输出信息。每个模块也可以参与若干个不同的加工通路。当两个不同的通路依赖于一个共同的模块,也就是说,两个通路产生交叉时,加工之间便会产生交互作用。如果两个加工都处于激活状态,并且在每个交叉点激活的模式不同,模块内就会产生干扰,在其中一条或两条通路上的加工将会因为竞争受到削弱;如果激活的模式相似,则会导致促进。用这个模型解释Stroop任务中的促进和抑制效应,就是这两种效应都是相同的竞争加工(颜色命名和字的阅读)的结果。
然而Tzelgov等[8] 认为引起促进和抑制加工的机制不同,抑制是一个自上而下的控制过程,而促进则是相对自动化的过程。Tzelgov等采用经典的Stroop色字任务,通过变换颜色字(包括一致和不一致两种条件)和中性刺激(一种是由希伯来字母组成的非字,如“wwww”;一种是动物的名称)的百分比操纵被试对刺激的预期,考察了正常大学生的促进和抑制加工的差异。结果发现,随着颜色字百分比(25%、50%、75%)的提高,抑制效应明显降低;而促进效应的变化不明显。由于预期不能控制促进加工,因而Tzelgov等认为,促进是一个相对自动化的过程,促进和抑制是由不同的机制引起的,对Cohen等的模型提出了挑战。
Carter等[15] 对正常成人的PET(正电子断层扫描技术)研究发现,在被试完成Stroop任务时,促进和抑制加工过程中脑血流发生变化的区域不完全相同。当不一致条件与中性条件相比时(对应抑制加工),在前扣带回、右下顶叶、右上颞叶、左侧前中央回的两个区域的脑血流(rCBF)增加;在左侧纹外皮层和纹状皮层的区域脑血流降低。当一致条件与中性条件比较时(对应促进加工),在前和中扣带回、左侧前中央回,以及左侧丘脑和左侧海马区域的脑血流增加,在左侧纹外皮层、纹状皮层、左侧语言区和右侧额下回的脑血流降低。
Carter等[10] 还采用独立计时的Stroop色字任务,对一组9-12岁的ADHD儿童和一组在年龄和性别上与ADHD儿童匹配的正常儿童在促进和抑制效应上的表现进行了比较,结果发现,ADHD儿童的抑制效应明显大于正常儿童,而促进效应与正常儿童相似。
本研究结果与Carter等[10] 的研究发现一致。值得注意的是,本研究还发现,混合型ADHD儿童抑制干扰刺激影响的能力更弱于注意缺陷型ADHD儿童,但这一结果只能说明,尽管两种亚型ADHD儿童的表现不尽相同,但差异可能只是程度上的,并没有质的区别。因而过去将注意缺陷型排除在抑制缺损理论之外,甚至认为注意缺陷型ADHD的主要问题在于低激活和唤醒水平,而不在于抑制功能缺损的看法是片面的。
5 结论
5.1 本研究发现,ADHD儿童仅选择性地在抑制加工上受损,促进加工正常,提示促进和抑制可能是具有不同机制的、分离的加工过程。
5.2 混合型和注意缺陷型ADHD儿童在抑制加工上的表现只有程度上的不同,而没有本质的差异。
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