儿童注意缺陷多动障碍“冷”执行功能缺陷

江叶萍

【摘要】注意缺陷多动障碍（Attention Deficit Hyperactivity Disorder，简称 ADHD）是儿童常见的临床行为问题，其核心缺陷为“冷”执行功能缺陷。“冷”执行功能包括众多成分，为更深入揭示其执行功能缺损机制，本文旨在从“冷”执行功能各主要成分的角度来探讨ADHD缺陷。文章简要回顾了ADHD的界定，着重阐述了ADHD儿童在“冷”执行功能各成分，即注意、工作记忆和任务切换上的缺陷。综述得出ADHD儿童在持续性注意、选择注意和注意警觉均存在缺陷，在工作记忆三个成分中存在缺陷，尤为表现在中央执行功能缺损，同时也存在任务切换功能失常。文章提出展望：以实证研究结果为理论基础，探索有效的干预措施。

【关键词】儿童注意缺陷多动障碍 “冷”执行功能

【中图分类号】G625.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）23-0251-02

1.前言

注意缺陷多动障碍（Attention Deficit Hyperactivity Disorder，简称 ADHD）是一种以执行功能损害为主要特征的神经发育障碍（Levesque， Beauregard，& Mensour，2006），是儿童常见的临床行为问题，其核心症状为注意缺陷、多动和冲动。通常发病于学龄前期，症状在小学阶段表现尤为明显，国内调查显示，ADHD 的检出率在3.1%～6.3% 之间（ 张微等， 2007）。执行功能缺陷被认为是ADHD的核心缺陷（张微，刘翔平，宋红艳，2010），如Barkely （1997） 提出的行为抑制模型（behavioral inhibition model）和 Sergeant （2000） 提出的认知能量模型（cognitive-energetic model）从不同的角度将ADHD的行为症状归结于“冷”执行功能缺陷。目前，大量研究得出较为一致的发现，ADHD的核心执行功能缺陷主要体现“冷”执行功能缺陷。

从前人研究得知，“冷”执行功能包括注意、工作记忆和任务切换等，且ADHD儿童存在“冷”执行功能缺陷，那么ADHD儿童在“冷”执行功能多方面存在缺陷还是在某一方面存在缺陷呢？本文将通过对近年来关于ADHD儿童“冷”执行功能缺损实证研究进行综述和分析，来探讨和明确ADHD的缺陷机制。

2.ADHD儿童“冷”执行功能缺损

2.1 ADHD儿童注意缺陷

Tsal等人（2005）根据注意的功能把注意分为持续性注意、选择注意、注意定向和执行注意（Tsal， Shalev & Mevorach， 2005）。在持续性注意方面，Wang等人（2013）利用事件相关fMRI技术对 28名7-12岁ADHD儿童和31名匹配控制组儿童施测后发现，相对于正常组，ADHD儿童组的左额中回、双侧颞中回、左楔前叶和左小脑后叶在诱发条件下激活增加，由此得出ADHD儿童具有持续性注意缺陷。Tsal， Shalev和Mevorach（2005）采用四种注意任务对ADHD儿童四种注意类型进行评估发现，ADHD儿童四种注意类型均表现出缺陷，尤其是持续性注意缺陷表现最为明显。

在选择注意方面，Stelt， Molen， Gunning和Kok（2001）为了透彻理解ADHD视觉选择加工缺陷的功能机制和宏观解剖机制，采用视觉（颜色）选择注意范式，对48名ADHD儿童及其相匹配的正常控制组儿童进行多渠道事件相关电位的记录检测后发现，ADHD儿童在视觉选择信息加工的早期（感觉）和晚期（语义）两个水平都存在缺陷，而且ADHD儿童的视觉选择加工缺陷起因于一个包括前额叶脑区和枕颞脑区的神经网络激活强度障碍，这个神经网络与颜色注意呈正相关，这表明ADHD儿童存在早期选择注意缺陷。

目前，注意成为了心理学和神经科学研究的焦点主题之一，为了更为深入的探讨注意的问题，Posner及其同事（1980）通过改进了一个注意理论，提出注意网络包括三个网络系统，即警觉网络、定向网络和执行控制网络。Fan等人（2002）根据Posner的注意网络理论提出了注意网络测验（attention network test， ANT），用于分析三个注意网络（警觉、定向和执行控制）的神经系统。Fan等人（2002）通过实证研究发现，ANT确实可以对脑损伤、脑中风、精神分裂症和注意缺陷障碍这些涉及注意功能异常的障碍进行评估。目前，众多研究采用ANT对注意网络进行研究，从最初的以健康群体作为被试发展到以障碍群体作为被试，其中以ADHD作为被试进行注意功能缺陷的研究日趋渐多。Konrad等人（2006）采用典型注意网络测验应用事件相关功能磁共振成像技术（fMRI）对8-12岁ADHD儿童的功能失常注意网络与脑区激活关系进行分析研究，结果发现，在行为学实验中，与正常儿童相比，ADHD儿童仅在执行控制系统存在显著损伤；对事件相关fMRI结果分析发现，相对于控制组，ADHD儿童在三个注意网络的脑区均存在异常：在警觉任务中，前扣带回右侧激活减少；在定向任务中，更多额叶-纹状体独立激活；在执行控制任务中，较少的额叶-纹状体激活。由此得出，ADHD儿童在警觉和执行注意任务中，存在皮质控制的异常机制。

2.2 ADHD儿童工作记忆缺陷

工作记忆（working memory，WM）被界定为是一种维持、控制和处理目标相关信息的能力。工作记忆能够使个体进行推理、计划、解决问题以及为了目标采取行动（Baddeley，2003）。工作记忆损伤将影响个体的日常生活，如难于记住他正做什么、想什么、说什么和为了达到目标需要做什么。工作记忆缺陷已被认为与ADHD的核心症状、较差的学业成绩及同伴关系问题相关。工作记忆可分为言语工作记忆和视觉空间工作记忆，近年来对于ADHD者工作记忆缺陷的研究众多。Westerberg，Hirvikoski，Forssberg和Klingberg（2004）采用视觉空间工作记忆测试和选择性反应时间测试（a choice reaction time test）对ADHD儿童和控制组进行检测发现，ADHD存在视觉空间工作记忆缺陷，而且是其缺陷的一个主要的成分。有研究采用言语和视觉空间工作记忆任务探讨ADHD混合型儿童与控制组的差异中发现，ADHD混合型儿童在言语和视觉空间工作记忆加工上均存在缺陷，而且优势反应抑制水平较控制组低（Ewijk，Heslenfeld， Luman， Rommelse， Hartman， Hoekstra，et al.， 2013）。根据Baddeley工作记忆理论模型，认为工作记忆是一个多成分的系统，包括两个存储亚系统（即语音和视觉空间短时记忆）和一个中央执行系统。那么ADHD存在工作记忆缺陷，是在三个系统中都存在缺陷还是在某单个系统中存在缺陷？目前已有研究对其进行了探索。Rapport， Alderson， Kofler， Sarver， Bolden和 Sims（2008）运用潜变量方法对儿童ADHD工作记忆缺陷的成分进行探索发现，儿童ADHD在工作记忆三个成分中均存在缺陷，尤其是中央执行功能。综上所述，工作记忆缺陷是ADHD独立的核心的认知机制缺损，它独立于其他症状。

2.3 ADHD儿童任务切换

一个学生独自一人正在房间里看书，突然客厅的电话铃响了，他放下手中正在看的书，走向客厅接起了电话，电话那边，他妈需要他帮忙看一下冰箱上的贴条，看看今天需要买些什么东西，他又放下电话，来到厨房，查看冰箱上的贴条。在这个过程中，这个学生涉及到的执行加工过程有阅读、接电话、交谈、情景的检索、视觉搜索。这些任务需要个体对大脑资源进行重新配置，这就是任务切换（task switching）。任务切换能力对个体完成日常生活的任务至关重要。众多的脑成像研究发现，个体在完成任务切换任务时，会激活额叶皮层，包括额叶内区、前额叶内回、前额叶侧回、背外侧前额叶皮层、额下回、额中回（Rushworth， Hadland， Paus， Sipila， 2002）和顶叶皮层、小脑（Monsell，2003）。目前，主要通过测量个体完成多种任务时的反应时切换代价（the reaction time switch cost）来考察个体任务切换能力的情况。反应时切换代价等于切换任务反应时减去非切换任务（又称为重复任务）反应时之差。

ADHD的主要认知缺损包括执行控制功能，如抑制控制，任务切换和工作记忆。Cepeda，Cepeda和Kramer（2000）为了探查ADHD儿童和非ADHD儿童的执行控制加工能力，采用任务切换实验范式。Cepeda等人对照了三组被试，即ADHD用药组、ADHD未用药组和正常组。该结果发现，相对于正常组，ADHD未用药组表现出更大的任务切换代价；研究还发现，ADHD用药组的任务切换代价与正常组相等，说明药物可以提高和改善ADHD儿童抑制非适应反应的能力。这一研究表明ADHD者存在任务切换缺陷。近几年，越来越多的关于ADHD任务切换能力的研究开始探查其内部的脑机制。Tamm，Menon，Ringel和Reiss（2004）采用事件相关核磁共振成像技术（fMRI）考察10名ADHD儿童和12名正常组被试在操作GO/NOGO任务的脑区活动，结果发现相对于控制组，ADHD在右半脑扣带回和辅助运动区激活减退，而这些脑区与任务切换或反应切换相关，结论得出在前额叶激活的减退反映了ADHD的反应和任务切换能力的缺陷。

3.总结与展望

近年来关于ADHD儿童“冷”执行功能的研究可以得出相对明确的结论：1）可能由于选择被试群体的参照标准和选用范式不同，对ADHD儿童注意缺陷的研究结果存在差异，但仍可得出相对明确的结论，即从注意功能分类来看，ADHD儿童存在持续性注意缺陷和选择性注意缺陷，从注意网络来看，ADHD儿童存在注意警觉缺陷；2）ADHD儿童存在工作记忆缺陷，这是无可争辩的事实，随着近年来对其工作记忆缺陷的深入研究发现，ADHD儿童在工作记忆三成分，即空间和言语工作记忆、中央执行功能，均存在缺陷，尤为表现在中央执行功能的缺损，且这三个成分的缺损可能会持续至成人期；3）行为实验和脑功能实验结果均显示，ADHD儿童存在任务切换缺陷，其在完成任务切换任务中，切换代价更高。综上所述，ADHD的缺陷机制可更为细化表现在持续性注意、选择性注意、注意警觉、中央执行功能及任务切换功能上的缺损。

ADHD儿童在“冷”执行功能的三个方面，即注意、工作记忆和任务切换，存在缺陷，已成为不争的事实。正如众多调查研究显示，ADHD儿童的“冷”执行功能缺损，对其生活、学业产生极为严重的消极影响，甚至这些功能的缺损将持续患者一生。如何以实证研究为理论依据，探索出有效的ADHD儿童的干预措施，将成为今后研究的关注点。

参考文献：

[1]张微，刘翔平，宋红艳.（2010）. “热”执行对注意缺陷多动障碍和阅读障碍儿童言语工作记忆的影响. 心理学报，42（3），415-422.

[2]张微，刘翔平，顾群等. （2007）. 六城市ADHD 流行病学调查.中国临床心理学杂志， 15（1）， 23-25.

[3]Baddeley， A. （2003）. Working memory： looking back and looking forward.Nature Neuroscience， 4， 829–839.

[4]Cepeda， N.J.， Cepeda， M.L.， & Kramer， A.F. （2000） Task switching and attention deficit hyperactivity disorder. Journal of Abnormal Child Psychology， 28（3）， 213-226.

[5]Ewijk，H.，Heslenfeld，D.J.， Luman，M.， Rommelse，N.N.， Hartman， C.A.，Hoekstra，P.，et al.（2013）. Visuospatial Working Memory in ADHD Patients， Unaffected Siblings， and Healthy Controls. Journal of Attention Disorders， published online 8 April 2013.

[6]Fan， J.， McCandliss， B. D.， Sommer， T.， Raz， A.， & Posner， M. I. （2002）. Testing the efficiency and independence of attentional networks. Journal of Cognitive Neuroscience， 14（3）， 340–347.

[7]Konrad，K.， Neufang，S.， Hanisch，C.， Fink，G.R.，&Herpertz-Dahlmann，B.（2005）.Dysfunctional Attentional Networks in Children with Attention Deficit/Hyperactivity Disorder： Evidence from an Event-Related Functional Magnetic Resonance Imaging Study. Brain Rearch， 1219，159-168.

[8]Levesque， J.， Beauregard， M.，& Mensour， B.（2006）. Effect of neurofeedback training on the neural substrates of selective attention in children with attention-deficit/hyperactivity disorder： A functional magnetic resonance imaging study. Neuroscience Letters， 394， 216–221.

[9]Monsell， S. （2003）. Task switching. Trends in Cognitive Sciences， 7（3）， 134-140.

[10]Posner， M. I. （1980） Orienting of attention. Quarterly Journal of Experimental Psychology， 32（1）， 3-25.

[11]Rapport， M.D.， Alderson， R.M.， Kofler， M.J.， Sarver， D.E.， Bolden， J.， & Sims， V. （2008） Working memory deficits in boys with attention-deficit/hyperactivity disorder （ADHD）： The contribution of central executive and subsystem processes. Journal of Abnormal Child Psychology， 36，825-837.

[12]Rushworth， M.F.S.， Hadland， K.A.， Paus， T.， & Sipila，P.K. （ 2002） Role of the human medial frontal cortex in task switching： A combined fMRI and TMS study. Journal of Neurophysiology， 87， 2577-2592.

[13]Stelt， O.， Molen， M.， Gunning， W.B.， & Kok， A. （2001） Neuroelectrical signs of selective attention to color in boys with attention-deficit hyperactivity disorder. Cognitive Brain Research， 12， 245-264.

[14]Tamm， L.， Menon， V.， Ringel， J.， & Reiss， A. L. （2004）. Event-related fMRI evidence of frontotemporal involvement in aberrant response inhibition and task switching in attention-deficit/hyperactivity disorder. Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry， 43， 1430 –1440.

[15]Tsal， Y.， Shalev， L.， & Mevorach， C. （2005）.The diversity of attention deficits in ADHD： The prevalence of four cognitive factors in ADHD versus controls. Journal of Learning Disabilities， 38， 142–157.

[16]Westerberg， H.， Hirvikoski， T.， Forssberg， H.， & Klingberg， T. （2004） Visuo-spatial working memory span： A sensitive measure of cognitive deficits in children with ADHD. Child Neuropsychology， 10（3），155-161.