近期，浙江大學(xué)心理與行為科學(xué)系陳輝教授課題組與合作者接連發(fā)表了兩篇Nature子刊論文，在人類注意和工作記憶研究領(lǐng)域再獲新進(jìn)展，分別揭示了精神分裂癥患者和兒童的信息選擇機(jī)制。
精神分裂癥患者超常注意選擇的認(rèn)知機(jī)制
陳輝教授課題組與合作者在《Nature Mental Health》在線發(fā)表了題為The dynamic process of hyperfocusing and hyperfiltering in schizophrenia的研究論文。研究從注意的基本功能和動(dòng)態(tài)過(guò)程兩個(gè)方面對(duì)精神分裂癥患者的過(guò)度聚焦現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者對(duì)相關(guān)信息的過(guò)度聚焦同時(shí)伴隨對(duì)無(wú)關(guān)信息的更強(qiáng)過(guò)濾。此外，研究還揭示，過(guò)度聚焦是隨時(shí)間逐漸出現(xiàn)的，即隨著認(rèn)知加工的進(jìn)行，精神分裂癥患者會(huì)逐漸增強(qiáng)相關(guān)信息并同時(shí)抑制無(wú)關(guān)信息，直至最終表現(xiàn)出極端的注意選擇。該研究首次發(fā)現(xiàn)過(guò)度聚焦會(huì)伴隨更強(qiáng)的注意過(guò)濾，并從時(shí)間維度揭示了這種異常注意選擇的動(dòng)態(tài)發(fā)生過(guò)程。
選擇性注意受損是精神分裂癥的核心認(rèn)知損傷。但近來(lái)一系列證據(jù)表明，相比于健康組，精神分裂癥患者反而表現(xiàn)出更加極端的注意選擇，患者傾向于將注意過(guò)度聚焦至少量信息表征上，即使任務(wù)要求同時(shí)處理多個(gè)刺激。此外，注意不僅可以促進(jìn)相關(guān)信息的加工，還可以過(guò)濾無(wú)關(guān)信息的干擾。為驗(yàn)證對(duì)相關(guān)信息的過(guò)度聚焦同時(shí)伴隨對(duì)無(wú)關(guān)信息的過(guò)度過(guò)濾，研究者在實(shí)驗(yàn)中分別比較了健康組和患者組對(duì)相關(guān)信息和無(wú)關(guān)信息的記憶表征強(qiáng)度。如圖所示，首先呈現(xiàn)一個(gè)記憶項(xiàng)，要求被試只記憶其顏色（相關(guān)信息），忽略其形狀（無(wú)關(guān)信息），之后采用工作記憶引導(dǎo)注意效應(yīng)來(lái)探測(cè)兩類信息的記憶表征強(qiáng)度。
結(jié)果如下圖c所示，相關(guān)顏色在患者組產(chǎn)生的注意引導(dǎo)效應(yīng)顯著大于健康組，說(shuō)明患者組對(duì)相關(guān)信息的記憶表征更強(qiáng)，即對(duì)相關(guān)信息表現(xiàn)出過(guò)度聚焦；而無(wú)關(guān)形狀在患者組產(chǎn)生的注意引導(dǎo)效應(yīng)顯著小于健康組，說(shuō)明患者組對(duì)無(wú)關(guān)信息的記憶表征更弱，即對(duì)無(wú)關(guān)信息表現(xiàn)出過(guò)度過(guò)濾。這一結(jié)果表明，注意的過(guò)度聚焦確實(shí)同時(shí)伴隨注意的過(guò)度過(guò)濾。為進(jìn)一步探討動(dòng)態(tài)發(fā)生過(guò)程，將記憶項(xiàng)與搜索屏之間的時(shí)間間隔縮短，結(jié)果如圖f所示，患者組與健康組對(duì)相關(guān)顏色和無(wú)關(guān)形狀的記憶表征強(qiáng)度均無(wú)顯著差異，說(shuō)明注意過(guò)度聚焦現(xiàn)象不是在任何情境下都會(huì)出現(xiàn)的認(rèn)知損傷‘副產(chǎn)品’，而是隨著時(shí)間注意選擇逐漸極端化的結(jié)果。后續(xù)實(shí)驗(yàn)采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)和無(wú)關(guān)變化干擾范式對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行重復(fù)，得到了一致結(jié)論。
本研究是在陳輝教授與浙江大學(xué)沈模衛(wèi)教授、武漢精神衛(wèi)生中心鐘寶亮教授、寧波康寧醫(yī)院周東升主任緊密合作下完成的。論文第一作者李建是陳輝教授課題組已畢業(yè)博士，共同第一作者為鐘寶亮教授和周東升主任，陳輝教授和沈模衛(wèi)教授為本文的共同通訊作者。該研究得到了科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目（2022ZD0210800），國(guó)家社科基金重大項(xiàng)目（No.20&ZD045）、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32171046，32071044），寧波市重點(diǎn)醫(yī)療衛(wèi)生科研項(xiàng)目（2022030410）等項(xiàng)目的資助。
兒童的工作記憶選擇機(jī)制
陳輝教授課題組與合作者在《Nature Communications》在線發(fā)表了題為Children exhibit superior memory for attended but outdated information compared to adults的研究論文。該研究首次從記憶選擇的角度對(duì)兒童的信息選擇機(jī)制進(jìn)行了探討，系統(tǒng)對(duì)比了兒童和成人在記憶選擇上的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兒童對(duì)已注意但不再與任務(wù)相關(guān)的信息表現(xiàn)出比成人更好的記憶，表明兒童對(duì)過(guò)期信息的過(guò)濾能力較弱，從兒童發(fā)展的視角進(jìn)一步驗(yàn)證了該課題組去年提出的工作記憶再選擇理論模型（Fu et al., 2023, TICS）。
關(guān)于兒童的信息選擇發(fā)展，以往大多數(shù)研究聚焦于注意選擇。經(jīng)典研究發(fā)現(xiàn)，兒童相較于成人，對(duì)任務(wù)相關(guān)信息的注意更弱，對(duì)無(wú)關(guān)信息的注意反而更強(qiáng)，表現(xiàn)出較為分散的注意模式。本研究借助陳輝教授課題組開(kāi)發(fā)出的屬性失憶范式，首次探討了兒童在記憶選擇方面的規(guī)律。在屬性失憶范式中，被試需要借助某一關(guān)鍵信息對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位（如下圖所示，在數(shù)字中找字母，字母身份即為關(guān)鍵信息），但之后無(wú)需對(duì)其進(jìn)行報(bào)告。以往研究表明，成人可以快速過(guò)濾此類已注意但無(wú)需報(bào)告的信息，表現(xiàn)出一種獨(dú)立于注意選擇的記憶選擇能力。
本研究通過(guò)五個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合行為和眼動(dòng)指標(biāo)，結(jié)果一致發(fā)現(xiàn)兒童在意外測(cè)驗(yàn)中對(duì)于關(guān)鍵信息的記憶顯著優(yōu)于成人，表明兒童的記憶選擇機(jī)制尚未完全成熟。有趣的是，盡管兒童在目標(biāo)位置上投入的注意較少，但他們卻能更好地記住這些位置上的關(guān)鍵信息，顯示出了注意與記憶選擇之間的某種分離。此外，在排除了兒童和成人在加工策略、材料熟悉性等方面的差異后，仍然發(fā)現(xiàn)了一致的結(jié)果。
本研究是在陳輝教授與沈模衛(wèi)教授、何潔教授緊密合作下完成，同時(shí)得到了西湖紫荊幼兒園的大力支持。論文第一作者付英濤博士是該實(shí)驗(yàn)室的博士后，共同第一作者為已畢業(yè)碩士生郭聽(tīng)雨，陳輝教授、沈模衛(wèi)教授、何潔教授為本文的共同通訊作者。該研究得到了科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目（2022ZD0210800），國(guó)家社科基金重大項(xiàng)目（No.20&ZD045）、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32171046,32371108，32071044,32200844），中國(guó)博士后基金面上項(xiàng)目（2022M712789）等資助。
研究論文
Li, J., Zhong, B. L., Zhou, D., Fu, Y., Huang, X., Chen, L., Liu, H., Zheng, J., Tang, E., Li, Y., Guan, C., Shen, M., & Chen, H. (2024). Thedynamic process of hyperfocusing and hyperfiltering in schizophrenia. Nature Mental Health, 2, 367–378.
Fu, Y., Guo, T., Zheng, J., He, J., Shen, M., & Chen, H. (2024). Children exhibit superior memory for attended but outdated information compared to adults. Nature Communications, 15, 4058.
論文鏈接：
論文一：https://www.nature.com/articles/s44220-024-00211-7
論文二：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48457-0
課題組網(wǎng)站：
https://person.zju.edu.cn/chen_hui
