注意缺陷多动障碍(ADHD)儿童的工作记忆：基础加工缺陷还是执行功能问题(3)
2.2 实验材料与设计
2.2.1 实验任务
采用Kiss等(1998)改进后的n-back范式来考察儿童的言语工作记忆特点。实验任务基于In-quisit 1.0设计和呈现。基本操作如下：在计算机屏幕中心逐个呈现字母系列，当前字母呈现时。之前字母消失，最后呈现的探测刺激可能是一个字母，也可能是多个字母组合，要求被试判断最后呈现的字母与此之前字母是否匹配，匹配时按“p”键进行反应，不匹配时，按“q”键进行反应，如果最后呈现的探测刺激字母数量越多，则更新难度越大。例如，计算机屏幕依次呈现“K”“M”“H”“N”“D”“L”，最后呈现探测刺激“M”，被试需要判断的是探测刺激“M”与目标刺激“L”的匹配，更新难度n=0。如果最后呈现探测刺激“ML”，此时，被试需要判断的是探测刺激“ML”与目标刺激“D”“L”是否匹配，此时更新难度n=1。如果最后呈现探测刺激“NDL”，此时。被试需要判断的是探测刺激“NDL”与目标刺激“N”“D”“L”是否匹配，此时更新难度n=2。本研究中，有3种记忆更新难度，即n=0，1，2。共90个trial。正负反应各半，更新0次。1次和2次trial数均为30。
2.2.2 实验步骤
实验为一对一进行。被试正坐在计算机屏幕前，眼睛与显示器中央约成15度水平视角。显示器分辨率为1024×768，背景为灰色。
每个实验任务都是先出现注视点(屏幕中心的一个蓝色的“+”字)300ms，消失，然后呈现空屏300ms，呈现字母序列的第一个字母200ms，消失后出现空屏800ms，随后呈现第二个字母200ms，消失后再次呈现空屏800ms，呈现第三个字母200ms。以此类推。直到呈现字母序列的最后一个字母200ms和空屏800ms，然后呈现探测刺激，要求被试判断最后呈现的探测刺激与在探测刺激之前呈现的字母或字母系列是否相同，并按键反应。系统自动记录反应时和反应正确与否。如果被试在探测刺激出现后的10s内未能做出有效反应，将自动进入下一个trial。前后trial之间间隔(RSI)为1000ms。实验步骤见图1。
2.2.3 统计处理
采用SPSS16.0统计软件处理全部数据，统计方法包括方差分析、t检验，并计算效应量(EffectSize，ES，d)，用效应量来表示处理效应的大小。
3 结果
本研究中，要求被试尽可能正确地做出反应，反应时指标意义相对较弱。在反应时指标上，进行被试×更新条件方差分析，发现被试差异不显著，F(1，36)=0.626，p=0.435；交互作用也不显著，F(1，36)=0.025，p=0.874，故下面只对正确率进行主要分析，结果发现，在更新次数为0、1、2时，障碍组的正确率分别为0.841±0.11，0.698±0.13，0.592±0.11：而正常组的正确率分别为0.886+0.06，0.835+0.0，0.756+0.09。为了探明ADHD儿童言语工作记忆成绩是否存在缺陷，本研究对被试在不同更新难度下的正确率进行重复测量方差分析，得结果如表1。
从表1方差分析结果可以看出，更新难度主效应显著，F(1，36)=155.28，p<0.01，说明不同的更新难度任务的成绩存在显著差异，多重比较结果表明，随着更新难度的增加，成绩明显下降，更新0次的成绩(86.14%)显著高于更新1次的成绩(75.96%)(p<0.01)，后者又明显高于更新2次的成绩(66.57%)(p<0.01)，这说明本研究任务设计是成功的。
被试类型主效应显著，F(1，36)=15.31，p<0.01。更新次数与被试类型的交互作用显著，F(1，36)=15.54，p<0.05。为了进一步明确两组被试在不同更新难度条件下记忆能力的表现，我们对不同更新难度下被试的成绩一一进行分析(见表2)。
从表2可以看出，在更新0次时，ADHD儿童的记忆成绩正常，但是，在更新1次和2次条件下，正常儿童的成绩均要好于ADHD儿童的成绩(p<0.01)。
ADHD被试随着更新难度的增加，成绩明显下降。同时，在比较随着更新难度增加，记忆成绩下降的幅度时，正常儿童与ADHD儿童表现出了更大的更新代价，而正常儿童随着更新难度的增加，成绩下降的趋势不明显，难道说更新难度的增加对ADHD儿童产生了更为不利的影响？为了进一步验证这种现象，进一步比较两组被试更新代价的差异，更新代价是指随着更新难度的增加记忆成绩下降的幅度，由更新0次减去更新2次的差除以更新0次成绩获得，单位为百分数。得结果如表3。
以上结果中可以看到，正常控制组儿童成绩下降了14.2%，而ADHD儿童的成绩下降幅度较大，为29.9%。t检验发现在更新代价值上，ADHD的下降幅度显著高于正常儿童(p<0.01)，效应量co-hen'd值也进一步证实了以上结论。这说明，尽管受更新操作难度的影响，两组被试的成绩都存在不同程度的下滑，ADHD儿童的工作记忆成绩明显对更新操作更为敏感。
4 讨论
Castellanos和Tannock(2002)认为，导致注意缺陷多动障碍主要有4个主要原因：反应抑制、厌恶延迟、时间知觉和工作记忆，而工作记忆尤为重要，注意缺陷多动障碍患者的工作记忆缺陷近些年引起了较多关注。并且，研究者已将目光逐渐从简单证明ADHD儿童存在言语工作记忆困难转移到具体探索障碍儿童在言语工作记忆的不同成分上的缺陷上。同样地，本研究既证实了ADHD儿童言语工作记忆的缺陷，也发现了其突出的问题体现为中央执行机制的缺陷。
关于ADHD儿童的工作记忆缺陷有多种解释。最具代表性的是Barkley的反应抑制模型(Barkley，1997)，该模型认为言语工作记忆缺陷是反应抑制缺陷的后果，ADHD儿童由于抑制能力低下，在信息加工过程中，大量与当前任务无关的信息涌入工作记忆，从而与任务相关信息争夺着工作记忆有限的认知加工资源，造成工作记忆整体效能降低。但是Barldey的理论解释不是基于对ADHD工作记忆缺陷的深入分析的结果，不能够很好地解释ADHD工作记忆缺陷的表现特征，尤其是不能说明ADHD儿童在除反应抑制外的另外一项重要的中央执行功能——更新操作上的困难。记忆更新是目前比较认可的工作记忆核心机制，n-back任务被认为很好地卷入了更新操作这一中央执行功能(Morris&Jones，1990)。本研究在此范式下并以效应量为主要的统计指标，得到了有价值的结果。 (张微)
2.2.1 实验任务
采用Kiss等(1998)改进后的n-back范式来考察儿童的言语工作记忆特点。实验任务基于In-quisit 1.0设计和呈现。基本操作如下：在计算机屏幕中心逐个呈现字母系列，当前字母呈现时。之前字母消失，最后呈现的探测刺激可能是一个字母，也可能是多个字母组合，要求被试判断最后呈现的字母与此之前字母是否匹配，匹配时按“p”键进行反应，不匹配时，按“q”键进行反应，如果最后呈现的探测刺激字母数量越多，则更新难度越大。例如，计算机屏幕依次呈现“K”“M”“H”“N”“D”“L”，最后呈现探测刺激“M”，被试需要判断的是探测刺激“M”与目标刺激“L”的匹配，更新难度n=0。如果最后呈现探测刺激“ML”，此时，被试需要判断的是探测刺激“ML”与目标刺激“D”“L”是否匹配，此时更新难度n=1。如果最后呈现探测刺激“NDL”，此时。被试需要判断的是探测刺激“NDL”与目标刺激“N”“D”“L”是否匹配，此时更新难度n=2。本研究中，有3种记忆更新难度，即n=0，1，2。共90个trial。正负反应各半，更新0次。1次和2次trial数均为30。
2.2.2 实验步骤
实验为一对一进行。被试正坐在计算机屏幕前，眼睛与显示器中央约成15度水平视角。显示器分辨率为1024×768，背景为灰色。
每个实验任务都是先出现注视点(屏幕中心的一个蓝色的“+”字)300ms，消失，然后呈现空屏300ms，呈现字母序列的第一个字母200ms，消失后出现空屏800ms，随后呈现第二个字母200ms，消失后再次呈现空屏800ms，呈现第三个字母200ms。以此类推。直到呈现字母序列的最后一个字母200ms和空屏800ms，然后呈现探测刺激，要求被试判断最后呈现的探测刺激与在探测刺激之前呈现的字母或字母系列是否相同，并按键反应。系统自动记录反应时和反应正确与否。如果被试在探测刺激出现后的10s内未能做出有效反应，将自动进入下一个trial。前后trial之间间隔(RSI)为1000ms。实验步骤见图1。
2.2.3 统计处理
采用SPSS16.0统计软件处理全部数据，统计方法包括方差分析、t检验，并计算效应量(EffectSize，ES，d)，用效应量来表示处理效应的大小。
3 结果
本研究中，要求被试尽可能正确地做出反应，反应时指标意义相对较弱。在反应时指标上，进行被试×更新条件方差分析，发现被试差异不显著，F(1，36)=0.626，p=0.435；交互作用也不显著，F(1，36)=0.025，p=0.874，故下面只对正确率进行主要分析，结果发现，在更新次数为0、1、2时，障碍组的正确率分别为0.841±0.11，0.698±0.13，0.592±0.11：而正常组的正确率分别为0.886+0.06，0.835+0.0，0.756+0.09。为了探明ADHD儿童言语工作记忆成绩是否存在缺陷，本研究对被试在不同更新难度下的正确率进行重复测量方差分析，得结果如表1。
从表1方差分析结果可以看出，更新难度主效应显著，F(1，36)=155.28，p<0.01，说明不同的更新难度任务的成绩存在显著差异，多重比较结果表明，随着更新难度的增加，成绩明显下降，更新0次的成绩(86.14%)显著高于更新1次的成绩(75.96%)(p<0.01)，后者又明显高于更新2次的成绩(66.57%)(p<0.01)，这说明本研究任务设计是成功的。
被试类型主效应显著，F(1，36)=15.31，p<0.01。更新次数与被试类型的交互作用显著，F(1，36)=15.54，p<0.05。为了进一步明确两组被试在不同更新难度条件下记忆能力的表现，我们对不同更新难度下被试的成绩一一进行分析(见表2)。
从表2可以看出，在更新0次时，ADHD儿童的记忆成绩正常，但是，在更新1次和2次条件下，正常儿童的成绩均要好于ADHD儿童的成绩(p<0.01)。
ADHD被试随着更新难度的增加，成绩明显下降。同时，在比较随着更新难度增加，记忆成绩下降的幅度时，正常儿童与ADHD儿童表现出了更大的更新代价，而正常儿童随着更新难度的增加，成绩下降的趋势不明显，难道说更新难度的增加对ADHD儿童产生了更为不利的影响？为了进一步验证这种现象，进一步比较两组被试更新代价的差异，更新代价是指随着更新难度的增加记忆成绩下降的幅度，由更新0次减去更新2次的差除以更新0次成绩获得，单位为百分数。得结果如表3。
以上结果中可以看到，正常控制组儿童成绩下降了14.2%，而ADHD儿童的成绩下降幅度较大，为29.9%。t检验发现在更新代价值上，ADHD的下降幅度显著高于正常儿童(p<0.01)，效应量co-hen'd值也进一步证实了以上结论。这说明，尽管受更新操作难度的影响，两组被试的成绩都存在不同程度的下滑，ADHD儿童的工作记忆成绩明显对更新操作更为敏感。
4 讨论
Castellanos和Tannock(2002)认为，导致注意缺陷多动障碍主要有4个主要原因：反应抑制、厌恶延迟、时间知觉和工作记忆，而工作记忆尤为重要，注意缺陷多动障碍患者的工作记忆缺陷近些年引起了较多关注。并且，研究者已将目光逐渐从简单证明ADHD儿童存在言语工作记忆困难转移到具体探索障碍儿童在言语工作记忆的不同成分上的缺陷上。同样地，本研究既证实了ADHD儿童言语工作记忆的缺陷，也发现了其突出的问题体现为中央执行机制的缺陷。
关于ADHD儿童的工作记忆缺陷有多种解释。最具代表性的是Barkley的反应抑制模型(Barkley，1997)，该模型认为言语工作记忆缺陷是反应抑制缺陷的后果，ADHD儿童由于抑制能力低下，在信息加工过程中，大量与当前任务无关的信息涌入工作记忆，从而与任务相关信息争夺着工作记忆有限的认知加工资源，造成工作记忆整体效能降低。但是Barldey的理论解释不是基于对ADHD工作记忆缺陷的深入分析的结果，不能够很好地解释ADHD工作记忆缺陷的表现特征，尤其是不能说明ADHD儿童在除反应抑制外的另外一项重要的中央执行功能——更新操作上的困难。记忆更新是目前比较认可的工作记忆核心机制，n-back任务被认为很好地卷入了更新操作这一中央执行功能(Morris&Jones，1990)。本研究在此范式下并以效应量为主要的统计指标，得到了有价值的结果。 (张微)