原创 脑研社 脑研社 2024年06月13日 19:01 山东脑研社
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认知控制是指以灵活的、以目标为导向的方式指导思想、感受和行动的一组关键过程。儿童认知控制与其他领域的一系列结果呈正相关，尤其是社交技能、学业成绩和心理健康。而且，更重要的是，可以预测以后的这些结果。认知控制经历了从童年到成年早期的长期发展，这一发展的基础是晚期发育的额顶叶和额叶纹状体神经回路的成熟，据说具有扩展的可塑性。鉴于认知控制在健康和生产性发展中的关键作用，加上其潜在神经回路的长期可塑性，认知控制一直是干预的主要目标，在童年时期尤其如此，干预措施在时间、金钱和机会方面代价高昂，但关于它们实际成功程度的争论仍在继续。
2024年6月4日，伦敦大学的Keertana Ganesan博士和Nikolaus Steinbeis博士及其研究团队在Nature Neuroscience（IF=25.0）上发表了题为“Cognitive control training with domain-general response inhibition does not change children’s brains or behavior”的文章，在这项研究中，研究使用一项随机对照试验来测试是否可以通过对 235 名 6-13 岁儿童进行针对反应抑制的预先注册的 8 周干预来改善认知控制，以及与反应速度训练相比，这是否会导致多种行为和神经结果的变化。在1年的随访中，研究显示出密切相关的认知控制措施的长期改善;然而，训练对任何行为结果（决策、学业成就、心理健康、流体推理和创造力）或神经结果（任务依赖性和内在脑功能以及灰质和白质结构）都没有影响。贝叶斯分析为缺乏训练效应提供了强有力的证据。总之，有针对性的反应抑制训练对改变儿童的大脑或他们的行为几乎没有作用。
在这项研究中，235名6至13岁的儿童完成了为期八周的训练计划，旨在训练认知控制或反应速度。认知控制训练的重点是反应抑制（阻止自己做不再有助于实现目标的动作的能力），并以神经科学研究为依据，完成了一系列游戏化的任务，这些任务通常需要抑制自己的冲动。
研究首先测试了认知控制表现如何与每个结果测量相关联。为了消除任何认知控制评估特有的任务相关方差，获得了来自多个认知控制测量（方法）的认知控制的单一因素。研究观察到认知控制表现与预期方向的几个结果测量之间存在显着的正相关。因此，认知控制表现与许多其他结果相关。研究的培训为期 8 周。一开始训练的积极性很高，并随着训练的进行而降低，组间总体动机无组间差异。此外，平均而言，两组中的个体训练的次数相似，两组间训练量无显著差异，为了评估每组在整个干预过程中是否改善了训练的认知功能，研究检查了训练过程中停止信号反应时间和“go-signal”反应时间。为此，研究使用混合模型研究了每个训练认知功能的变化斜率，并添加了训练周作为预测因子。在训练周内，两组的认知功能都得到了改善。因此，各组在训练强度或动机上没有差异，并且在目标过程中的训练中表现出适度的改善。
训练指标
作为近似转移的主要指标，研究了成功停止的概率和对“开始”刺激的反应时间。后者对于索引响应速度组的训练成功以及提供主动减速的度量都很有意义，对于实验组，混合模型显示，在SSRT中，会话和组之间成功停止的概率之间存在显著的交互作用，比较训练前后分数的后续配对t检验显示，实验组成功停止的概率增加。然而，在对照组中没有发现显着变化，研究还观察到Go RT中会话和组之间的显着交互作用，比较训练前后分数的后续配对 t 检验显示，实验组的反应时间增加，对照组的反应时间减少。
短期近转
通过靶向反应抑制来实施训练认知控制。研究评估了训练反应抑制对与认知控制相关的其他子过程的影响（即通过SSRT、转移和工作记忆以外的任务测量的抑制）。考虑到训练对速度和准确性的潜在不同影响，分别对所有认知控制任务的错误率和反应时间（方法）进行了因子分析。这产生了两个错误率因素（一个是抑制和转移，一个是记忆），一个是反应时间的单一因素。对于错误率，发现与抑制/转移因子存在逐组会话交互作用。然而，随访的配对 t 检验显示，从训练前到训练后，两组都没有显着变化。对于记忆因子，没有逐组会话交互。对于反应时间因子，存在显著的会话组交互作用。实验组的前后t检验比较显示，从训练前到训练后，训练前增加。
行为指数的短期远移
在研究之前和之后，以及一年后，孩子们还接受了已知与认知控制相关的其他结果的测试，包括延迟满足，学业成绩，流畅推理，心理健康和创造力等决策。研究人员发现，在完成培训后，以及整整一年后，孩子们在训练的特定任务中的表现有所提高。然而，这些改进并没有延续到其他技能中，任何相关的认知或行为测量也没有改善。研究小组还使用MRI扫描了儿童的大脑，发现整个大脑的大脑结构或功能没有变化。研究人员进行了额外的统计分析，这提供了没有任何训练效果的有力证据。
总之，研究结果表明，尽管认知控制显然对其他现实生活结果非常重要，即使在长时间的训练中，训练也能产生如此广泛的益处。应该停止将认知控制视为一种可以通过训练练习轻松提高的技能，因为这很可能是浪费时间和资源。虽然研究只调查了一组特定的训练练习，但它们的设计符合最佳证据，并且确实提高了儿童在特定任务本身上的能力，因此发现其他训练练习不太可能在改善现实生活结果方面做得更好。相反，最好关注如何在实践中使用认知控制。当受到激励时，更能集中注意力并有效地学习，因此关注激励因素可能是影响如何使用认知控制来指导行为的更好方式。虽然这项研究只在儿童中进行，但研究人员表示，研究结果也可能适用于成年人，因为儿童的大脑更具可塑性，因此在成年人中训练这种能力将更加困难。
参考文献Keertana Ganesan et al, Cognitive control training with domain-general response inhibition does not change children’s brains or behavior，NATURE NEUROSCIENCE，DOI: 10.1038/s41593-024-01672-w
资讯来源https://medicalxpress.com/news/2024-06-cognitive-children-brain-behavior.html