老年痴呆及其前临床期的前瞻记忆

朱心怡 李 娟 (中国科学院心理研究所心理健康院重点实验室老年心理研究中心，北京 100101)

1 研究背景

前瞻记忆(prospective memory)是一种与回溯记忆(retrospective memory)相对的记忆类型，它指的是对预期活动或行为的记忆〔1〕。回溯记忆指的是对过去已发生的事情或行为的记忆。通常认为，前瞻记忆提取的自发激活(self-initiation)程度较回溯记忆更高〔2〕。前瞻记忆任务可以分为基于时间的(timebased)和基于事件的(event-based)，前者需要个体在某个时间做出反应(例如下午三点与朋友见面)，而后者要求个体对特定事件做出反应(例如见到朋友转达口信)。前瞻记忆对个体独立生活能力有着重要影响，许多日常活动如定时服药、与朋友见面等都依赖于前瞻记忆能力，它的损伤会显著影响个体的生活质量。

正常老化和老年痴呆之间存在一种过渡状态，即轻度认知损伤(MCI)，其主要特征是与年龄和教育程度不符的认知功能减退，但又尚未达到痴呆的临床诊断标准〔3〕。根据MCI是否涉及记忆，MCI可分为遗忘型MCI(aMCI)和非遗忘型MCI(non-MCI)两个亚型。aMCI是患老年痴呆的高风险人群，每年发展成为老年痴呆的比率达10% ～15%〔4〕。研究老年痴呆及其前临床期的前瞻记忆有着重要的意义:一方面，前瞻记忆能力对老年痴呆和MCI患者的日常生活有着重要影响;另一方面，前瞻记忆可能在预测MCI向痴呆的转归和老年痴呆的早期识别中起到重要作用。本文将回顾关于老年痴呆及其前临床期(即MCI)老人的前瞻记忆的研究成果，并对他们前瞻记忆受损的机制做初步探讨。

2 老年痴呆及其前临床期前瞻记忆研究

2.1 研究范式 典型的前瞻记忆的实验任务采用双任务范式，前瞻记忆任务被嵌在某个进行的任务(ongoing task)中，被试需要在遇到线索时，抑制当前任务，将注意转向前瞻记忆任务。例如，进行任务是完成知识测验，前瞻记忆任务是看到与美国总统有关的题目时按键〔5〕。为了保证收集足够多的数据，前瞻记忆任务通常包含多个靶事件，不过靶事件也不能出现得太频繁，否则前瞻记忆任务可能变成警觉任务(vigilance task)。近年来，研究者设计出了生态学效度较高、适合临床群体的前瞻记忆临床测验。例如，前瞻记忆筛查测验(MIST)是一个信效度较高的标准化临床测验，时长30 min，包含8个不同的前瞻记忆任务和一个24 h延时的自然前瞻记忆任务〔6〕。还有一些临床记忆测验包含了前瞻记忆项目，例如Rivermead行为记忆测验(RBMT)共有12个项目，其中有3个项目测量的是前瞻记忆〔7〕。

2.2 老年痴呆及其前临床期的前瞻记忆损伤 目前的研究一致得出:老年痴呆的前瞻记忆表现出明显损伤。例如，Huppert等〔8〕的大样本研究发现前瞻记忆损伤在轻度痴呆老人中流行率很高，轻度痴呆老人中只有8%能完成或完成部分前瞻记忆任务，而这一比例在总样本中是54%。Maylor等〔9〕让被试者观看影片，前瞻记忆任务是看到动物说“动物”(基于事件)或每隔3 min暂停时钟一次(基于时间)。结果发现，在两类任务上，老年痴呆患者的正确率和速度都显著低于正常老人。其他被试样本为轻度老年痴呆老人〔5，10～12〕和血管型痴呆老人〔12，13〕的研究也都发现了前瞻记忆的损伤。

对MCI的研究显示，老年痴呆患者的前瞻记忆损伤在更早的阶段就已出现。Jones等〔14〕发现，老年痴呆患者在痴呆确诊的3年前就已表现出前瞻记忆的损伤。MCI老人的前瞻记忆显著低于正常老人，不论测量工具是临床量表〔7，15〕、实验室任务〔12，16～21〕、自然任务〔21〕还是自陈问卷〔22〕。不过 MCI的前瞻记忆损伤程度不及老年痴呆患者严重〔7，12，20〕。

前瞻记忆包含两个成分，个体记得在特定的时刻开始行动属于前瞻成分，而对要完成的行动的具体内容的记忆属于回溯成分。回溯成分涉及的认知过程与传统的回溯记忆任务相似，而前瞻成分更多地依赖注意和执行功能，因素分析表明这两个成分是相对独立的〔9，23〕。

为了区分前瞻成分和回溯成分，研究者最常采用的方法是分别对前瞻成分(线索出现时是否自发反应)和回溯成分(反应内容是否正确)计分，如果被试者没有自发完成前瞻记忆任务，则给予提示(但不提示反应内容)。研究发现，老年痴呆患者和 MCI的前瞻记忆的两种成分都受到损伤〔11，14，18〕。Huppert等〔8〕的研究中，只有8%的轻度痴呆老人不需要提示，10%的轻度痴呆老人得到提示后反应完全正确，22%得到提示后反应部分正确，60%即使有提示回溯成分得分仍为零。

也有研究者要求被试在前瞻记忆任务后，对任务进行回忆或再认，作为测量回溯成分的手段。Kinsella等〔10〕发现老年痴呆的前瞻记忆任务的正确率远低于正常老年被试，接近地板效应。14名老年痴呆被试中的8名在实验后无法回忆出任务指导语，而能回忆出指导语的6名被试的正确率还是远低于正常老年被试。Karantzoulis等〔15〕发现，aMCI不仅前瞻记忆任务成绩不如正常老年人，他们对前瞻记忆任务的再认成绩也显著低于正常老年人。

由上可知，老年痴呆患者的前瞻记忆损伤在前临床期就已存在，随着病程的发展，受损程度越来越严重。这种前瞻记忆的损伤在回溯和前瞻成分上均有表现，也就是说，他们可能无法在恰当时刻自发开始任务，也可能忘记任务内容。

前瞻记忆损伤对老年痴呆和MCI患者的日常生活造成负面影响。在日常生活中，他们比健康老人经历更多的前瞻记忆失败〔22，24〕。对于MCI在家政活动和服药上的表现，前瞻记忆有独立于回溯记忆的预测力〔19〕。前瞻记忆的损伤还会给老年痴呆患者和照料者带来挫败感〔24〕。

2.3 老年痴呆及其前临床期前瞻记忆受损的原因探讨 为了完成前瞻记忆任务，个体需要监控环境中提示执行意向的线索，在恰当时刻抑制正在进行的其他任务，把注意转换到前瞻记忆任务，这个过程在很大程度上依赖执行功能〔25，26〕。对脑损伤病人的研究证明了执行功能对于前瞻记忆的重要性〔25，27〕，例如，Kliegel等〔25〕让回溯记忆正常但执行功能受损的脑损伤病人完成复杂前瞻记忆任务，发现他们在意向的形成、激活和执行阶段都表现出明显的损伤。

许多研究报告了老年痴呆及MCI患者的执行功能的衰退〔28～30〕。可以推测，老年痴呆和MCI的前瞻记忆受损与执行功能的减退有着密切关系。Costa等〔18〕要求aMCI和执行功能障碍MCI完成基于时间的前瞻记忆任务，发现后者的前瞻成分损伤比前者更明显。还有研究显示，MCI和正常老年被试的前瞻记忆任务成绩与执行功能测验成绩的相关显著〔19〕。不过，也有研究的结果显示前瞻记忆成绩与执行功能测验成绩之间的相关不显著〔13，15〕。Karantzoulis 等〔15〕认为，相关未达到有两个可能的原因:一是研究中使用的执行功能测验与前瞻记忆涉及的执行功能可能不相符，不是强调抑制、计划以及任务转换的执行功能任务;二是这些研究统计的都是执行功能与前瞻记忆任务总得分的相关，如果把总得分换成前瞻成分的得分，相关关系可能更加明显。

执行功能与额叶系统关系密切，据此推测额叶在前瞻记忆中可能扮演重要角色。行为学和脑成像研究结果为这一观点提供了证据。McDaniel等〔31〕根据神经心理测验的成绩，把老人分成高/低额叶功能组，两组被试完成基于事件的前瞻记忆任务，结果显示高额叶功能组老人的成绩显著好于低额叶功能组。使用基于时间的前瞻记忆任务也得到类似的结果〔32〕。来自正电子发射断层扫描(PET)研究的证据表明前瞻记忆涉及多个额叶区域。喙侧前额叶(Brodmann 10区)、额上回、额中回、外侧额叶和前扣带回与意向的维持有关〔33，34〕，丘脑和右背外侧前额叶皮质与意向的察觉有关〔33〕。Martin等〔35〕的脑磁图(MEG)研究发现前瞻记忆活动也涉及了颞叶系统，海马可能与意向激活后的记忆搜索有关。老年痴呆患者在前临床期就已表现出内侧颞叶的萎缩〔36〕，老年痴呆和MCI的额叶容量也表现出下降〔29，37〕。老年痴呆患者的额叶容量与执行功能呈正相关〔29〕。由于额叶和颞叶对前瞻记忆有重要影响，以及这两个脑区在老年痴呆及其前临床期已表现出损伤，虽然缺乏直接的证据，仍可以推测这两个脑区的损伤与老年痴呆和MCI的前瞻记忆受损密切相关。

3 前瞻记忆任务在老年痴呆早期识别中的作用

随着越来越多的研究发现老年痴呆及其前临床期存在前瞻记忆损伤，研究者开始关注前瞻记忆可否用来识别早期痴呆。Huppert等〔38〕发现轻度AD病人的前瞻记忆损伤程度比回溯记忆还严重，于是首先提出前瞻记忆可能对痴呆早期十分敏感。Blanco-Campal等〔17〕的研究结果支持了Huppert等的观点。他们要求被试朗读文章，前瞻记忆任务是对特定的词语做词汇替换，研究者通过控制指导语的具体性和目标词汇的知觉显著性设置了四种实验条件。结果显示，在对策略加工需求最高(指导语不具体、目标词汇不显著)的实验条件下，前瞻记忆任务对MCI的鉴别的敏感性和特异性均优于研究中使用的回溯记忆测验(Rivermead段落回忆测验和 CERAD词表测验)。Costa等〔18〕发现，对于MCI的前瞻记忆，前瞻成分的受损程度比回溯成分严重。

不过也有研究得出不同的结果。Kazui等〔7〕利用RBMT测量轻度AD、MCI和正常老人的记忆能力，三个前瞻记忆项目对MCI的区别度不如回溯记忆项目，因为健康老人的前瞻记忆任务得分也偏低，而且MCI患者和轻度AD患者在两个前瞻记忆项目上的表现没有差异，因此，研究者认为前瞻记忆任务不适合识别MCI。另有研究比较了老年痴呆的前瞻记忆和回溯记忆损伤程度，结果与Huppert等相反，损伤程度更高的是回溯记忆〔9，13〕。Jones等〔14〕发现，老年痴呆前临床期老人在前瞻记忆的两种成分上损伤程度相似。

对于老年痴呆和MCI的回溯记忆和前瞻记忆哪个损伤程度更大，现有研究存在不一致的结果。这在很大程度上源于实验任务的差异。不同的前瞻记忆任务对执行功能的需求程度不同，需求程度高的任务对老年痴呆和MCI可能更加困难。许多因素都会影响前瞻记忆任务对执行功能的需求程度，如前瞻记忆任务的重要性、前瞻线索的特性、进行中任务的特性等〔1〕。例如，由于基于时间的前瞻记忆任务缺少明显的环境线索，个体需要建立内部线索，监控时间并频繁地转换注意，因此这种任务比基于事件的前瞻记忆任务更依赖于执行功能，而MCI在基于时间的前瞻记忆任务上表现出更加严重的损伤〔15，19，20〕。Blanco-Campal等〔17〕的研究也证明，前瞻记忆任务策略加工需求程度越高，MCI表现出的前瞻记忆损伤程度越大。

其实，对前瞻记忆任务而言，直接比较损伤程度并不公平，因为回溯记忆成绩就是老年痴呆和MCI的诊断标准的一部分。关键问题在于，对老年痴呆的早期识别，前瞻记忆是否有独立于回溯记忆的作用。Duchek等〔5〕发现，前瞻记忆成绩能为轻度AD患者的识别提供独立于回溯记忆和注意控制的贡献。Jones等〔14〕测量了老年痴呆患者确诊3年前的回溯记忆和前瞻记忆。回归分析结果显示，在回溯记忆成绩之外，前瞻记忆成绩对预测老年痴呆的转归有独立贡献。在这两个研究中，虽然前瞻记忆的贡献量不如回溯记忆大，但前瞻记忆的贡献是独立于回溯记忆的，说明前瞻记忆能够帮助提高对老年痴呆的早期识别能力。

4 小结

老年痴呆患者前瞻记忆的前瞻成分和回溯成分都受损，并且这种损伤在其前临床期(MCI患者中)就已有所表现。前瞻记忆任务对老年痴呆及其前临床期较为敏感，对老年痴呆的早期识别有独立于回溯记忆的贡献。这意味着，前瞻记忆任务可以在早期识别老年痴呆中起到重要的辅助作用。因此，未来研究的一大方向是发展出对老年痴呆及其前临床期高度敏感的前瞻记忆测量工具，将其与回溯记忆以及其他认知功能测验有效结合，形成高敏感性和特异性的复合型筛查工具，以便尽早发现MCI患者，并开展干预，以预防和延缓痴呆的发生。

尽管对于老年痴呆及其前临床期的前瞻记忆已有一些实证研究，但是在以下三个方面还有很大进一步拓展的空间。

首先，现有的研究绝大多数为横断研究，缺少纵向研究，因此难以考察前瞻记忆对老年痴呆发生的预测力。其次，实验室任务的生态学效度缺乏检验，前瞻记忆测验成绩能否反映个体日常生活前瞻记忆表现仍不清楚。实验室任务与日常生活有较大差异，它们是临时的，与习惯性(habitual)前瞻记忆(如每日服药)有所区别〔39〕。而且它们通常不需要复杂的计划，意向形成与意向执行之间的间隔时间较短(一般不超过半小时)。未来的研究可以探讨老年痴呆和MCI的前瞻记忆成绩与日常生活能力的关系，使用生态学效度更高的自然任务来考察他们日常生活中的前瞻记忆表现。第三，现有的研究还集中在行为学层面，未来研究应充分利用神经成像技术，直接探讨老年痴呆和MCI前瞻记忆受损的神经机制，以考察是否如预期的那样，额叶与内侧颞叶的损伤与其前瞻记忆的前瞻成分和回溯成分受损相关联，而且更为有价值的是探讨两个脑区之间的功能连接在其中所起到的作用。

1 McDaniel MA，Einstein GO.Strategic and automatic processes in prospective memory retrieval:a multiprocess framework〔J〕.Applied Cognitive Psychology，2000;14:127-44.

2 Einstein GO，Richardson SL，Guynn MJ，et al.Aging and prospective memory-examining the influences of self-initiated retrieval-processes〔J〕.J Exp Psychol Learn Mem Cogn，1995;21(4):996-1007.

3 Peterson RC.Mild cognitive impairment as a diagnostic entity〔J〕.J Intern Med，2004;256:183-94.

4 Peterson RC，Smith GE，Waring SC，et al.Mild Cognitive Impairment:Clinical characterization and outcome〔J〕.Arch Neurol，1999;56:303-8.

5 Duchek JM，Balota DA，Cortese M.Prospective memory and apolipoprotein E in healthy aging and early stage Alzheimer's disease〔J〕.Neuropsychology，2006;20(6):633-44.

6 Woods SP，Moran LM，Dawson MS，et al.Psychometric characteristics of the Memory for Intentions Screening Test〔J〕.Clin Neuropsychol，2008;22:864-78.

7 Kazui H，Matsuda A，Hirono N，et al.Everyday memory impairment of patients with mild cognitive impairment〔J〕.Dement Geriatr Cogn Disord，2005;19(5-6):331-7.

8 Huppert FA，Johnson T，Nickson J.High prevalence of prospective memory impairment in the elderly and in early-stage dementia:Findings from a population-based study〔J〕.Appl Cogn Psychol，2000;14:63-81.

9 Maylor EA，Smith G，Della Sala S，et al.Prospective and retrospective memory in normal aging and dementia:An experimental study〔J〕.Memory Cogn，2002;30(6):871-84.

10 Kinsella GJ，Ong B，Storey E，et al.Elaborated spaced-retrieval and prospective memory in mild Alzheimer's disease〔J〕.Neuropsychol Rehabil，2007;17(6):688-706.

11 Livner A，Laukka EJ，Karlsson S，et al.Prospective and retrospective memory in Alzheimer's disease and vascular dementia:similar patterns of impairment〔J〕.J Neurol Sci，2009;283(1-2):235-9.

12 Thompson C，Henry JD，Rendell PG，et al.Prospective memory function in mild cognitive impairment and early dementia〔J〕.J Int Neuropsychol Soc，2010;16(2):318-25.

13 Martins SP，Damasceno BP.Prospective and retrospective memory in mild Alzheimer's disease〔J〕.Arq Neuropsiquiatr，2008;66(2B):318-22.

14 Jones S，Livner A，Backman L.Patterns of prospective and retrospective memory impairment in preclinical Alzheimer's disease〔J〕.Neuropsychology，2006;20(2):144-52.

15 Karantzoulis S，Troyer AK，Rich JB.Prospective memory in amnestic mild cognitive impairment〔J〕.J Int Neuropsychol Soc，2009;15(3):407-15.

16 Anderson JW，Schmitter-Edgecombe M.Mild cognitive impairment and feeling-of-knowing in episodic memory〔J〕.J Clin Exp Neuropsychol，2010;32(5):505-14.

17 Blanco-Campal A，Coen RF，Lawlor BA，et al.Detection of prospective memory deficits in mild cognitive impairment of suspected Alzheimer's disease etiology using a novel event-based prospective memory task〔J〕.J Int Neuropsychol Soc，2009;15(1):154-9.

18 Costa A，Perri R，Serra L，et al.Prospective Memory Functioning in Mild Cognitive Impairment〔J〕.Neuropsychology，2010;24(3):327-35.

19 Schmitter-Edgecombe M，Woo E，Greeley DR.Characterizing multiple memory deficits and their relation to everyday functioning in individuals with mild cognitive impairment〔J〕.Neuropsychology，2009;23(2):168-77.

20 Troyer AK，Murphy KJ.Memory for intentions in amnestic mild cognitive impairment:Time-and event-based prospective memory〔J〕.J Int Neuropsychol Soc，2007;13(2):365-9.

21 Will CM，Rendell PG，Ozgis S，et al.Cognitively impaired older adults exhibit comparable difficulties on naturalistic and laboratory prospective memory tasks〔J〕.App Cogn Psychol，2009;23(6):804-12.

22 Eschen A，Martin M，Gasser US，et al.Prospective and retrospective memory complaints in mild cognitive impairment and mild Alzheimer's disease〔J〕.Brain Impair，2009;10(1):59-75.

23 Uttl B，Graf P，Miller J，et al.Pro-and retrospective memory in late adulthood〔J〕.Conscious Cogn，2001;10(4):451-72.

24 Smith G，Della Sala S，Logie RH，et al.Prospective and retrospective memory in normal ageing and dementia:a questionnaire study〔J〕.Memory，2000;8(5):311-21.

25 Kliegel M，Eschen A，Thone-Otto AIT.Planning and realization of complex intentions in traumatic brain injury and normal aging〔J〕.Brain Cogn，2004;56(1):43-54.

26 Smith RE.The cost of remembering to remember in event-based prospective memory:Investigating the capacity demands of delayed intention performance〔J〕.J Exp Psychol Learn Mem Cogn，2003;29(3):347-61.

27 Kopp UA，Thone-Otto AIT.Disentangling executive functions and memory processes in event-based prospective remembering after brain damage:A neuropsychological study〔J〕.Int J Psychol，2003;38(4):229-35.

28 Collette F，van der Linden M，Salmon E.Executive dysfunction in Alzheimer's disease〔J〕.Cortex，1999;35(1):57-72.

29 Duarte A，Hyasaka S，Du AT，et al.Volumetric correlates of memory and executive function in normal elderly，mild cognitive impairment and Alzheimer's disease〔J〕.Neurosci Lett，2006;406(1-2):60-5.

30 Levinoff EJ，Saumier D，Chertkow H.Focused attention deficits in patients with Alzheimer's disease and mild cognitive impairment〔J〕.Brain Cogn，2005;57(2):127-30.

31 McDaniel MA，Glisky EL，Rubin SR，et al.Prospective memory:a neuropsychological study〔J〕.Neuropsychology，1999;13(1):103-10.

32 McFarland CP，Glisky EL.Frontal lobe involvement in a task of timebased prospective memory〔J〕.Neuropsychologia，2009;47(7):1660-9.

33 Burgess PW，Quayle A，Frith CD.Brain regions involved in prospective memory as determined by positron emission tomography〔J〕.Neuropsychologia，2001;39(6):545-55.

34 Okuda J.Participation of the prefrontal cortices in prospective memory:evidence from a PET study in humans〔J〕.Neurosci Lett，1998;253(2):127-30.

35 Martin T，McDaniel MA，Guynn MJ，et al.Brain regions and their dynamics in prospective memory retrieval:A MEG study〔J〕.Int J Psychophysiol，2007;64(3):247-58.

36 Masdeu JC，Zubieta JL，Arbizu J.Neuroimaging as a marker of the onset and progression of Alzheimer's disease〔J〕.J Neurol Sci，2005;236(1-2):55-64.

37 Bell-McGinty S，Lopez OL，Meltzer CC，et al.Differential cortical atrophy in subgroups of mild cognitive impairment〔J〕.Arch Neurol，2005;62(9):1393-7.

38 Huppert FA，Beardsall L.Prospective Memory impairment as an early indicator of dementia〔J〕.J Clin Exp Neuropsychol，1993;15(5):805-21.

39 Einstein GO，McDaniel MA，Smith RE，et al.Habitual prospective memory and aging:Remembering intentions and forgetting actions〔J〕.Psychol Sci，1998;9(4):284-8.