自闭症儿童工作记忆研究综述*

李梦霞

(1.湖州师范学院教师教育学院暨儿童发展与教育研究所,浙江湖州 313000; 2.华东师范大学心理与认知科学学院,上海 200062）

自闭症儿童工作记忆研究综述*

李梦霞1,2

(1.湖州师范学院教师教育学院暨儿童发展与教育研究所,浙江湖州 313000; 2.华东师范大学心理与认知科学学院,上海 200062）

工作记忆是一个涉及材料在线保持的系统.对自闭症的认知基础进行解释的执行模型激发了大量的自闭症儿童工作记忆的研究.多数研究支持了自闭症儿童工作记忆的言语广度正常的结论.自闭症儿童视觉空间工作记忆的研究没有得到一致的结论,但越来越多的证据显示了自闭症儿童的视觉空间工作记忆的异常.自闭症儿童工作记忆的中央执行成份仅显示了局部的受损.虽然自闭症儿童操作任务的结果揭示了损伤的存在,但没有得到其他研究的证实.当使用反眼动任务和不相容任务时,及go/no-go范式中存在与反应抑制关联的刺激转换时,自闭症儿童的工作记忆受损.今后的研究应以整体的、发展的视角,不断改进工作记忆的研究方法,在选取适当匹配组儿童的前提下,对自闭症儿童进行分类研究.

工作记忆;自闭症儿童;语音回路;视空间模版;中央执行成份

自闭症(autism）,又称孤独症,是一种以知觉、认知和情绪领域异常为特点的持续发展障碍.根据智商的高低又可将自闭症儿童分为低功能孤独症(1ow-functioning autism,LFA,IQ＜7O）和高功能孤独症(high-functioning autism,HFA,QI＞70）两种[1].工作记忆是一个涉及材料在线保持的系统.Baddeley (1986）将工作记忆界定为一个实现认知活动的工作空间模型[2].信息通过语音环路(the phonological loop）、视觉空间模版(the visuospatial sketchpad）和中央执行器(the central executive）的交互作用维持在短时记忆中.本文将以Baddeley工作记忆模型为线索,对自闭症儿童的工作记忆研究进行梳理,并对其未来研究予以展望.

1 自闭症儿童的言语工作记忆研究

对于自闭症儿童的言语工作记忆研究结果并不一致,但多数研究支持了自闭症儿童言语工作记忆正常的结论.无论是使用数字材料[3],还是使用单词材料[4],自闭症儿童在典型的言语瞬时系列回忆或言语广度任务中均显示出正常水平.Russell等人通过对照听觉呈现的两个输出模型：言语反应和指向单词的图片反应,检验了单词长度在自闭症儿童言语广度中的效应.该研究的被试包括低功能自闭症(LFA）儿童(平均年龄12岁）、心理和实足年龄匹配的一般学习困难儿童和普通控制组.普通控制组心理年龄匹配,他们的平均实足年龄只有6岁.当使用指向反应时,自闭症儿童显示出比学习困难组大的单词长度效应,但与普通控制组差异不显著.由于控制组被试平均年龄6岁,正值其复述发展的关键期,一般学习困难被试,可能有些被试是诵读困难者,其语音环路本身可能已损坏.所以,这一研究结果不能排除对照组选取所带来的误差.Ménard,Belleville和Mottron(2001）将HFA儿童和与其在年龄、IQ上匹配的控制组儿童进行对照,得出与Russell等人相似的结论[5].

2 自闭症儿童的视觉空间工作记忆研究

自闭症儿童空间工作记忆研究,因不同实验任务导致结论各个相同.涉及眼动的视觉任务的研究证据显示了该功能的异常性.Minshew等人(1999）通过眼动延迟任务测量了自闭症儿童的空间工作记忆,发现在视觉引导任务中自闭症儿童和与其在年龄上匹配的控制组儿童的表现没有差异,但在眼动延迟任务中,两组儿童的表现存在差异[6].Koczat等人(2002）也发现了自闭症儿童在相似任务中的损伤依据[7].这意味着空间工作记忆损伤可能是自闭症的遗传标记.然而,因为视觉空间工作记忆任务很大程度由执行成份调解,这些结果是否反映了视觉空间特征,或它们是否与视觉工作记忆任务内在的复杂性有关仍有待进一步研究.在不涉及眼动的视觉空间工作记忆任务中获得的结论与上述研究并不一致.若采用简单的视觉空间广度程序,如Corsi任务或位置广度任务时,自闭症儿童在包含视觉空间序列的广度任务中显示出正常的水平.Belleville等人(2006）使用空间广度任务,发现自闭症儿童与实足年龄和总体智力匹配的普通控制组儿童表现出相同的水平[8].Ozonoff和Strayer(2001）采用复制先前呈现图形位置的任务,也得出了HFA儿童正常的视觉空间广度的结果[9].

Williams和Goldstein等人(2005）采用n-back任务和工作记忆标准测验对24名HFA儿童(平均年龄11.75岁）和44名年龄和认知匹配的控制组儿童(平均年龄12.39岁）的言语和空间记忆进行测查.结果显示,虽然HFA儿童的言语工作记忆没有受损,但空间工作记忆存在缺陷[10].Williams和Minshew (2006）对智商均大于80的38名HFA儿童(平均年龄11.68岁）和38名匹配的正常儿童(平均年龄12.16岁）的复杂视觉记忆和空间工作记忆进行测查.两组被试在言语智力、操作智商(performance IQ）、年龄和父母社会经济地位上均匹配.结果表明,自闭症儿童的复杂视觉记忆和空间工作记忆能力存在缺陷[11]. Shelly和Nancy等人(2007）进一步采用哥伦比亚认知神经成套测验(CANTAB）调查了29名HFA儿童(平均年龄14.83）和29名言语智力、操作智商(performance IQ）、年龄和父母社会经济地位与HFA儿童匹配的普通对照组(平均年龄16.93）的视觉空间记忆.结果证实了HFA儿童在空间工作记忆任务负荷加强时空间工作记忆能力缺陷的存在[12].这与Reed(2002）采用负荷逐步改变的视觉透视获取任务对自闭症儿童的工作记忆进行研究得到的结果相似[13].此外,Zinke等人(2010）采用伦敦塔测量了15名HFA儿童和17名典型发展对照组的视觉空间延迟回忆能力.结果显示,HFA儿童视觉空间短时记忆能力明显的减少与复杂塔任务计划缺失有关[14].另外,国内学者杨娟等人(2006）以19名3～15岁自闭症儿童为被试,采用周世杰等人编制的“工作记忆成套测验”中的“空间排序”和“空间后退”任务考察了被试的空间工作记忆.结果也证实了自闭症儿童视觉空间工作记忆损伤的存在[15].可见,虽然自闭症儿童视觉空间工作记忆的研究没有得到一致的结论,但更多的研究支持了自闭症儿童的视觉空间工作记忆异常的结论.

3 自闭症儿童工作记忆的中央执行成份研究

工作记忆的中央执行成份又称注意成份(the attentional component）.对于自闭症儿童工作记忆的中央执行成份的研究,仅显示了其中央执行成分的局部受损.以下分别聚焦抑制、操作、更新和注意分配(attention sharing）4个成分对自闭症儿童工作记忆中央执行成份的研究进行梳理.

3.1 自闭症儿童工作记忆抑制成分研究

影响工作记忆冲突数量的重要因素是选择有关反应,同时抑制无关反应的能力.对自闭症儿童工作记忆抑制功能研究结果的不一致可能与采用了不同的实验任务有关.在Stroop范式中典型发展儿童反应受损,自闭症儿童没有受损[16].杨娟等人(2006）采用周世杰等人编制的“工作记忆成套测验”中的Stroop计数任务.结果显示,自闭症组在该任务上的得分显著低于与其在性别和实足年龄上匹配的正常儿童组[15].两个研究结果的不一致可能与Stroop范式所采用的材料不同有关.自闭症儿童在负启动任务中显示了正常的水平.表明自闭症儿童在语言材料的施测中可以表现出正常或比正常更好的抑制能力.Pennington和Ozonoff(1996）报告了相似的结论,即在执行功能的不同成份中,自闭症儿童的抑制能力是完好的[17]. Ozonoff和Strayer(1997）采用stop singal范式的变式,发现了HFA青少年抑制功能正常[18],Geurts,Verté和Oosterlaan等人(2004）则报告了HFA儿童(平均年龄14岁）抑制功能的轻微受损[19].从实验任务来看,虽然两个研究都涉及被试反应的转换,但后一个研究比前一个研究使用的范式更复杂.因为自闭症儿童的反应转移和认知灵活性受损,实际上可能是由增加的任务复杂性造成的[20].来自另一个自动抑制任务,go/no-go范式的研究结果也是矛盾的.Noterdaeme等人(2001）和Ozonoff等人(1999）均报告了HFA儿童和青少年在典型go/no-go范式中的正常表现[16,21].然而,Belleville等人(2006）的研究包括了附加条件,得出自闭症儿童受损的结论[8].不同的是在Belleville等人实验任务的blocks中,存在反应刺激和抑制刺激的反转.Noterdaeme等人(2001）的研究显示了HFA儿童在不相容任务(incompatibility task）中的受损.虽然使用不同的研究范式所得出的结论不统一,但是仍存在自闭症儿童工作记忆的抑制成分受损的证据.

3.2 自闭症儿童工作记忆操作成分研究

操作成分涉及被试对信息的操作和维持.Bennetto等人(1996）以HFA青少年为被试,将他们与诵读困难者以及实足年龄和言语智力匹配的正常发展组进行比较.结果显示了HFA青少年在句子广度和计数广度任务中的受损[3].基于这些研究,Bennetto等人提出自闭症儿童的一般工作记忆(general working memory）缺陷存在的可能.但Bennetto等人报告的工作记忆受损并没有得到其他研究的支持.Russell等人(1996）用相似范式检验了LFA儿童(平均年龄为12岁）.对照组包括年龄较小的儿童和中等学习困难者.他们对被试进行了工作记忆的三项任务测验：计数任务、合计任务(sum task）和odd-man-out任务.结果发现自闭症儿童与心理年龄匹配的中度学习困难儿童相比,没有差异[4].Ménard,Belleville和Mottron,(1998）采用字母顺序广度任务也证实了Russell等人的结论[22].可见,虽然操作成分的研究揭示了损伤的存在,但没有得到更多研究的证实.

3.3 自闭症儿童工作记忆更新成分研究

The n-back任务可以用来测量自闭症儿童工作记忆的更新成分.Ozonoff和Strayer(2001）使用了几何图形在1back和2back条件下对HFA青少年(智商95,年龄12.92岁）,其实足年龄、言语水平和总体智力匹配的Tourette综合症及典型发展匹配组进行实验.用反应时或精确度作为因变量,结果均没有组间差异[9].即使当采用3-back任务来增加任务难度时,Belleville等人(2006）也得出了使用言语材料(辅音）的n-back任务未受损的结论[8].自闭症儿童在自定顺序指示任务和盒子搜索任务中也表现出正常水平[9].可见,现有的研究均证明了自闭症儿童工作记忆的更新成分并未受损.

3.4 自闭症儿童工作记忆注意分配成分的双任务研究

Baddeley(1996）将工作记忆的中央执行成份界定为具有在两个任务上竞争注意资源的系统,通过对注意的过渡分配和转换困难的观察,支持了自闭症儿童的分配注意功能受损的结论.Ciesielski等人(1995）对HFA儿童的跨通道分配注意任务条件下的大脑活动模式进行了研究.结果发现,自闭症儿童和与其在左右利手及实足年龄匹配的典型发展儿童相比,在集中和分配注意条件下均表现出较低的辨别率[23].但是,自闭症儿童在集中注意条件下比分配注意条件下的虚报率高,这一结果与预期相矛盾.上述研究存在的问题可能是分配注意条件的任务难度水平没有调整到适合每个儿童能力的水平.

4 以往研究的不足和未来研究的展望

以上从不同侧面介绍了自闭症儿童在工作记忆方面的缺陷.总体而言,国内研究相对贫乏,国外的相关研究比较多,但得出的结论不尽相同,甚至相互矛盾,这成为该领域急待解决的重要问题.通过对以上研究结果的回顾分析,可以对未来关于自闭症儿童工作记忆的研究作一个预测.

第一,应以整体的、发展的视角考察自闭症儿童的工作记忆.显然,工作记忆不是单一的同质系统,研究它在自闭症儿童中的损伤必须考虑它的复杂性和现存的界定它的不同观点.当回顾现存的文献并对工作记忆进行一个宽泛的界定时,应探索出一个可以调解工作记忆完善和受损的特殊模型.首先,工作记忆有一个完整加工的范围.其次,工作记忆的某些方面也存在异常.最后,自闭症儿童在任务中的表现或许应作为定性的差异而不是受损本身来描述.自闭症儿童行为水平的异常现象报告是相对适中的,其中的异常可以通过练习被克服.因此这些异常可能是发展的瞬变现象[24].

第二,应改进工作记忆的研究方法.受损的和完善的功能模型更容易被当作特殊加工领域受损,而不是以特殊控制的程序受损来对待.有证据显示,自闭症儿童的注视加工异常可能伴随着执行工作记忆任务能力的损伤.这些特殊的损伤可能依赖于任务的程序,对工作记忆没有重要的特异性.Takayuki(2006）[25]等人的研究证实了自闭症儿童工作记忆相关任务结果的矛盾是由远离工作记忆的任务特点所引起的,任务特点会干扰任务的执行.可见,在决定工作记忆缺陷的存在和性质时,使用材料的性质或反应类型是作为一个不容忽视的重要影响因素.

第三,应对自闭症儿童进行分类研究,同时选取适当的匹配组儿童也是非常必要的.自闭症儿童经常比典型发展儿童的智商低,导致研究者往往选用年龄相对较小或其他神经疾病的对照组.较小的年龄和认知神经疾病可能在认知加工过程中产生质的改变,致使他们作为对照组的使用存在很大的问题.然而,为了得出这种疾病真正的普遍意义,对自闭症儿童进行HFA和LFA分类以及由适合智商匹配策略选取的对照组都是必要的.

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A Summary of the Researches for the Working Memory in Autistic Children

LI Mengxia1,2
(1.School of Teachers Education and Institute of Children Development,Huzhou University,Huzhou 313000,China; 2.School of Psychology and Cognitive Science,East China Normal University,Shanghai 200062,China）

Working memory is a system which is involved in the online maintenance of material.In the last few years,there have been considerable studies about working memory in autistic children.All these studies are based on the explanation of“executive model”for cognition in autistic children.Most researches support the conclusion that the verbal span of working memory is intact in autistic children. There is growing evidence of abnormality in visuospatial working memory of autistic children,although the conclusion fails to reach agreement.The executive component of working memory is locally damaged in autistic children.Even if the results of autistic children to manipulate task reveals their damage,there is no confirmation by others studies.When there is stimulus transition which is associated with response inhibition,such as using anti saccade task,incompatible task,and go/no go task,the working memory of autistic children is damaged.Under the premise of a global developmental perspective,with continuous improved research methods and selecting the appropriate matching group of children,the classified study of autistic children should be carried out in the future.

working memory;autistic children;the phonological loop;the visuospatial sketchpad; the central executive

GB842

A

1009-1734(2014）02-0081-05

2014-01-25

浙江省教育厅2012年度科研项目(Y201225371）_

李梦霞,讲师,在读博士,研究方向：认知发展.E-mail：dreamlee@hutc.zj.cn