认知老化模型的研究，本文主要内容关键词为：认知论文,模型论文，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 前言
认知老化(cognitive aging)是当代老年心理学研究最为活跃的一个分支领域。经多年积累大量丰富的研究资料之后，近年来国外有关构建认知老化模型的研究日趋增多，其目的是为了概括认知老化规律及寻求其合理的理论解释，但国内尚未见报告。
近几年国外老年认知心理学家应用路径分析(path analysis)和结构方程建模（Structure Equation Modelling，简称SEM，也称协方差结构分析）新方法，探讨认知老化模型的研究报告较多，结果较为一致。Lindenberger等建立的认知老化结构模型表明，速度直接受年龄和教育的负和正的双重影响，而一般认知能力，如记忆、推理、知识等，受年龄和教育的影响都是通过速度因素的中介，只有知识还另外受到教育的直接的正作用[1]。Salthouse应用路径分析研究结果表明，运动速度和知觉速度是年龄对记忆和认知能力负影响的重要中介因子(mediator)[2]。Salthouse建立的记忆老化结构模型表明，记忆除了主要接受由速度因素中介的来自年龄的负影响外，还同时直接受年龄的负影响[3]。Salthouse再次报告记忆老化结构模型，进一步验证年龄对记忆的负影响是速度因素为中介的[4]。上述认知或记忆老化模型揭示出，包括记忆在内的一般认知能力的老化过程是通过速度减慢的中介作用，并且，教育因素对认知老化过程可能起重要作用。此外，目前国外有关工作记忆(working memory)老化的研究也很活跃，Salthouse和Babcock[5]、Salthouse[6]、Fisk和Warr[7]等均报告工作记忆与年龄呈负相关，而且，年龄对工作记忆的影响也是通过速度中介的。
我们近几年来，应用一般统计学分析方法，对认知老化作了较系统的研究，主要结果可概括为：(1)记忆受年龄的负影响，并受教育的正影响；(2)归纳推理主要受教育的正影响；(3)速度也受年龄的负影响和受教育的正影响，而且速度减慢是老年人获得与青年人相当成绩的保证因素，间接支持速度可能是年龄与一般认知能力之间起中介或调节作用的观点[8-11]。上述结果为建立认知老化模型奠定了实验基础。本项工作在我们已获得的研究结果的基础上，并参考国外有关研究资料，提出认知老化模型假设，进行验证性研究，考察年龄和教育与速度、工作记忆、一般认知能力之间的效应关系，建立认知老化结构模型，以对认知老化规律得到进一步的认识。
2 方法
2.1 被试
共232人（男125人，女107人），20-79岁，身体基本健康，职业不限，小学毕业以上文化程度（平均受教育14.1±2.7年），样本统计学数据列于表1。
2.2 认知老化结构模型假设
根据我们已获得的实验结果及国外有关研究资料，提出认知老化结构模型假设于图1。其中年龄和教育既是外源观测变量，也是外源潜变量；内源观测变量(Y1-Y5)分别为反映知觉速度、心算效率、工作记忆、短时记忆和推理能力的五项测验指标；内源潜变量η[,1]和η[,2]分别为速度和非速度能力，单向箭头表示外源潜变量对内源潜变量、内源潜变量对内源潜变量、内源潜变量对内源观测变量之间的效应关系。该假设试图阐明速度直接受年龄和教育的双重作用，而非速度能力除了接受由速度因素中介的年龄和教育的作用外，还直接受教育的影响。
2.3 认知能力测验内容
为了利于考查速度因素与非速度因素之间的效应关系，认知能力测验全部设计为数字加工作业，所有测验均用阿拉伯数字。
2.3.1 数字鉴别 屏幕中央随机显示单个数字，要求被试尽快选择键盘上相对应的数字键回答，共10次，记录反应时。以数字鉴别速度反映知觉速度。
2.3.2 心算 随机的2个2位数减法，答案为1位数，要求被试尽快用数字键回答心算结果，共10题，指标为心算效率（正确率／平均正确反应时）。
2.3.3 视觉顺背数字广度 屏幕上呈现单个随机数字及间隔均约为1秒，从3位数字广度开始，数字广度逐位增加，要求被试用键盘数字键回答顺背数字结果，至2次错记终止。以数字广度反映短时记忆。
2.3.4 数字填空 要求被试对屏幕上呈现的有规律的数字系列中的空格填入一个正确答案，共10题，指标为正确率。以数字填空成绩反映推理能力。
2.3.5 数字工作记忆广度 要求被试在完成2个2位数减法的同时记住答案，要求被试在连续完成数道心算题后，将各题的答案按顺序用数字键回答出来。心算题从2道题开始，逐题增加，至两次错记终止。以数字工作记忆广度反映工作记忆。
2.4 测试程序和分析方法
测验在386微机上进行，指导语在各项测验前显示在屏幕上，待被试者明白测验要求（主试者可根据情况作适当讲解）及经2次练习后，独自在键盘上操作回答。测毕由微机自动统计并打印出测试结果。
应用LISREL统计软件分析实验数据，对所提出的认知老化模型假设进行验证和修正。
3 结果
3.1 观测变量之间的相关分析结果
观测变量的相关矩阵、均值及标准差数据列于表2。从表2数据可以看出，除了年龄与教育水平之间的相关不显著外(r=-0.025)，其余任何两个观测变量之间的相关均显著。该结果说明年龄和教育水平为两个独立的自变量，保证了考查它们与其它观测变量之间效应关系的合理性。
3.2 验证和修正后的认知老化模型
应用LISREL软件（8.02版）分析实验数据，对上述认知老化模型假设（图1）进行反复验证和修正后，得出最优认知老化模型于图2。该模型的拟合指数为：x[2]=10.36(df=11,N=232)，P=0.50；标准化均方根残差RMR=0.025；GFI=0.99；AGFI=0.97；NFI=0.98；NNFI=1.00；CFI=1.00；IFI=0.99；RFI=0.96，这些评价指数表明该模型的整体拟合程度是相当好的。图2表明，年龄对因子1有显著的负效应（GAMMA值为-0.744），教育对因子1有显著的正效应（GAMMA值为0.336），教育对因子2有显著的正效应（GAMMA值为0.331），因子1对因子2有显著的正效应（BETA值为0.720）；数字鉴别、心算效率、工作记忆广度、数字广度和数字填空的因子负荷(LAMBDA-Y)分别为0.771、0.794、0.675、0.613和0.686，它们的测量误差(THETA-EPSILON)分别为0.406、0.370、0.545、0.624和0.529。上述效应系数的t值在3.92至10.05（P<0.01和P<0.001），说明上述观测变量与潜变量、潜变量与潜变量之间的效应具有显著的统计学意义。上述评价指标说明该模型是令人满意的。
4 讨论
将模型假设图1与验证和修正后的模型图2相比较可以发现，图2中的潜变量因子1和因子2分别相当于图1中的潜变量速度和非速度因素，与速度有关的能力由反映知觉速度和运算效率的2项观测指标（数字鉴别速度和心算效率）来度量，而非速度能力由反映工作记忆、短时记忆和推理的3项指标（数字工作记忆广度、顺背数字广度和数字填空正确率）来度量。图2中年龄和教育同时对因子1起作用，其效应系数分别为-0.744和0.336，表明因子1（速度）除了主要接受来自年龄的负影响外，还同时接受来自教育的正影响；因子2（非速度因素）除了主要接受由因子1所中介的年龄和教育的作用(0.720)外，还直接受教育的正影响（系数值为0.331）。
该模型与国外所报告的认知或记忆老化模型基本一致，并有所补充和发展。与Lindenberger等报告的认知老化模型相比较，相同的是，阐明年龄和教育对速度的双重作用，以及年龄和教育通过速度因素的中介而对一般认知能力（这里称作非速度认知能力）产生影响；该模型的新贡献还在于证明教育还同时对非速度认知能力有直接作用，而Lindenb-erger等的模型只观察到教育对知识有直接作用。与Salthouse报告的记忆老化模型相比较，除了验证记忆接受由速度因素中介的来自年龄的影响外，还观察到记忆同时接受由速度因素中介的来自教育的影响，以及还接受教育的直接作用。综上所述，该模型除了验证速度因素在认知老化过程中的中介作用外，还进一步证明教育因素通过直接的和间接的（经速度中介的）作用，对于包括工作记忆在内的认知能力的老化过程产生明显影响。显然，前者对于揭示认知老化的心理学机制有重要理论意义；后者说明教育因素在认知能力的全面老化过程中起重要作用，为提高教育水平和人口素质的目标、以及为延缓和改善认知老化过程而倡导和实施的老年教育及认知训练等措施提供依据，因而有重要的实践意义。
工作记忆是一种对信息进行暂时性的加工和储存的系统和能力，对于学习、记忆、推理、思维及语言理解等复杂认知任务起重要作用。该模型除了验证国外报告的工作记忆接受由速度因素中介的来自年龄的影响外，还观察到工作记忆同时接受由速度因素中介的来自教育的影响，以及还接受教育的直接作用。最近有报告指出工作记忆在认知老化模型中起二级中介作用，即是说工作记忆接受速度因素中介的年龄影响，然后再对记忆和一般认知能力产生效应[12]。然而，在我们反复验证和修正该模型的过程中，没有观察到这种效应关系。工作记忆在认知老化过程中的作用有待进一步探讨。