情感性精神病任务转换特点的研究

梁燕 汪永光 王奕權 陈致宇

情感性精神病任务转换特点的研究

梁燕 汪永光 王奕權 陈致宇

目的 采用任务转换范式探究情感性精神病患者认知灵活性的差异。方法 对31例躁狂患者、30例抑郁患者及29例性别构成、年龄及受教育年限相匹配的正常对照组进行数字广度和言语流畅性等神经心理学背景测试，再对所有被试使用任务转换之线索提示范式进行测试。比较躁狂组、抑郁组与正常对照组的转换代价、混合代价。结果 3组被试数字广度和言语流畅性测查结果差异有统计学意义（P＜0.01）；3组转换代价差异有统计学意义（P＜0.05），对照组小于躁狂组、抑郁组（均P＜0.05），躁狂组和抑郁组差异无统计学意义（P＞0.05）；3组混合代价差异无统计学意义（P＞0.05）；躁狂组、抑郁组的受教育年数、病程与神经心理学背景测试得分有相关性，额叶言语流畅性与转换任务反应时有显著相关（P＜0.05或0.01）。结论 情感性精神病转换代价明显高于正常对照组，认知灵活性存在问题。

躁狂发作 抑郁发作 任务转换 认知灵活性

任务转换是认知灵活性的重要心理成分之一[1]，指从一个任务转换到另一个任务的过程。改变之前的认知定向，按照当前规则形成新的认知定向，从而使行为与环境很好的协调起来[2]。任务转换在实验心理学和认知神经科学方面是一个非常热门的研究领域。躁狂发作和抑郁发作患者在思维形式障碍上的核心表现分别为思维奔逸和思维迟缓，从现象学上可看出其认知灵活性存在问题。使用传统的认知灵活性测试方法威斯康星卡片分类任务（WSCT）发现抑郁发作患者表现比正常对照组差[3]，但是躁狂发作和抑郁发作存在分离现象，WSCT得分和创造力得分均比抑郁发作和正常对照组高[4]。任务转换与WCST相比有很多优点[5]，被认为是检测认知灵活性最精确的范式[6-7]。涉及到认知的各方面，包括真实的转换代价、保持、准备的代价，不受先前任务设置所影响的程度等。为此，本研究从任务转换过程中所需的转换代价和混合代价出发，就躁狂相和抑郁相患者认知灵活性特点进行探讨。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2014年4至8月我院门诊和住院部躁狂患者31例和抑郁患者30例。躁狂组男15例，女16例，年龄18～44岁，平均（29.77±7.20）岁；受教育年数8～15年，平均（11.32±3.06）年；病程0.3～14年，平均（5.86±4.55）年；Bech-Rafaelsen躁狂量表（BRMS）得分6～15分，平均（10.48±1.57）分。抑郁组男16例，女14例，年龄17～54岁，平均（32.37±10.35）岁；受教育年数8～18年，平均（12.23±3.31）年；病程0.5～21年，平均（6.09±6.57）年；汉密尔顿抑郁量表（HAMD）得分9～18分，平均（14.40±2.15）分。选取我院护士、护工和外院进修人员29例作为正常对照组，男13例，女16例，年龄22～62岁，平均（33.37±11.66）岁；受教育年数8～15年，平均（12.70±2.69）年。3组间性别、年龄、受教育年限的比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

1.2 纳入与排除标准 躁狂组纳入标准：（1）符合DSM-Ⅳ的双相Ⅰ型（目前为躁狂发作）及双相Ⅱ型（目前为轻躁狂发作）诊断标准；（2）均为右利手，视力（或校正视力）和听力基本正常。排除标准：（1）有头部外伤病史；（2）患神经系统或其他严重的躯体疾病；（3）有物质依赖史（烟草除外），合并其他类型精神疾病的患者；（4）严重衰退或者不合作的患者。抑郁组纳入标准：符合DSM-Ⅳ的抑郁障碍或双相Ⅰ型（目前为抑郁发作）及双相Ⅱ型（目前为抑郁发作）诊断标准；入组其他要求及排除标准同躁狂组。正常对照组纳入标准：（1）无符合DSM-Ⅳ的精神障碍病史；（2）两系三代无精神疾病家族史；（3）均为右利手，视力（或校正视力）和听力基本正常。排除标准：（1）有头部外伤史；（2）患神经系统或其他严重的躯体疾病；（3）有精神疾病发作史或物质依赖病史。

1.3 方法

1.3.1 任务转换-线索提示范式 参照参考文献[8]用于测查研究对象任务转换的能力（如图1）。刺激材料由阿拉伯数字（1、2、3、4、6、7、8、9）和有填充色的背景组成，填充的颜色有灰色和白色两种。执行任务的线索为背景颜色：当数字的背景是白色时，要求被试对数字进行奇/偶判断；当数字的背景是灰色时，要求被试对数字进行大于5/小于5判断。所有试次均需按键反应，偶数/大于5时被试按V键，奇数/小于5时被试按M键。探讨任务转换过程中产生的转换代价和混合代价。转换代价为混合任务块中转换任务与重复任务反应之间的差异，混合代价为混合任务块中的重复任务与单任务块反应之间的差异。计算两种任务条件下的反应时间及错误率。

1.3.2 神经心理学背景测查 所有研究对象完成数字广度测试（DST）和额叶言语流畅性测查（VFT）。数字广度测试中研究对象完成顺背数字和倒背数字检测，以两者成绩之和计分。言语流畅性测查中要求研究对象在1min以内讲出尽量多的动物名称，以正确动物的数目计分（重复和错误的不计分）。

图1 线索提示范式

1.4 统计学处理 在分析反应时数据之前，需对数据进行处理，需剔除（平均数±3个标准差）以外的长边缘数据，剔除小于200ms的数据，处理后3组转换代价、混合代价均符合正态分布。应用SPSS 16.0统计软件，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；计数资料组间比较采用χ2检验，组内相关分析采用Spearman相关分析。

2 结果

2.1 3组线索提示范式结果比较 3组奇偶、大小任务基于反应时的转换代价差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01），正常对照组奇偶、大小转换代价均小于躁狂组、抑郁组（P＜0.05或0.01），但躁狂组与抑郁组间差异均无统计学意义（均P＞0.05）；3组奇偶任务基于反应时的混合代价差异无统计学意义（P＞0.05），但正常对照组混合代价小于抑郁组（P＜0.05），而正常对照组与躁狂组、抑郁组与躁狂组之间差异均无统计学意义（均P＞0.05）。3组大小任务混合代价的反应时间差异有统计学意义（P＜0.01），正常对照组小于抑郁组（P＜0.01），躁狂组小于抑郁组（P＜0.05），但正常对照组和躁狂组间差异无统计学意义（P＞0.05），详见表1。

3组奇偶、大小任务基于错误率的转换代价差异均有统计学意义（P＜0.01），且正常对照组转换代价小于躁狂组、抑郁组（均P＜0.01），躁狂组与抑郁组之间差异无统计学意义（P＞0.05）；奇偶、大小任务混合代价差异无统计学意义（P＞0.05）。3组大小任务至P＞0.05高亮部分，详见表2。

表1 3组两种任务条件下基于反应时间的比较（ms）

表2 3组两种任务条件下基于错误率的比较（%）

2.2 3组神经心理学背景测试的比较 正常对照组、躁狂组与抑郁组数字广度得分差异有统计学意义（P＜0.01），正常对照组优于躁狂组及抑郁组（均P＜0.01），躁狂组与抑郁组间差异无统计学意义（P＞0.05）。正常对照组、躁狂组与抑郁组言语流畅性得分差异有统计学意义（P＜0.01），正常对照组优于躁狂组及抑郁组（均P＜0.01），躁狂组与抑郁组间差异无统计学意义（P＞0.05），详见表3。

表3 3组神经心理学背景测试的比较（分）

2.3 相关分析结果 对躁狂相、抑郁相患者的年龄、受教育年数、病程、数字广度成绩、言语流畅性成绩、任务转换反应时和错误率得分进行相关分析，结果发现躁狂相组受教育年数与数字广度和言语流畅性呈正相关（r= 0.87、0.70，均P＜0.01），病程与数字广度和言语流畅性呈负相关（r=-0.40、-0.53，P＜0.05或0.01），言语流畅性与奇偶、大小转换任务反应时间呈负相关（r=-0.40、-0.49，P＜0.05或0.01）；抑郁相组受教育年数与数字广度和言语流畅性呈正相关（r=0.56、0.73，均P＜0.01），病程与数字广度和言语流畅性之间呈负相关（r=-0.54、-0.64，均P＜0.01）；言语流畅性与奇偶、大小转换任务反应时呈负相关（r=-0.46、-0.47，均P＜0.05）。

3 讨论

任务转换是认知灵活性一个重要的心理成分[1]，使用任务转换范式来探寻认知灵活性在认知神经心理学中有着显著的优势。本研究从任务转换的重要评价指标转换代价和混合代价出发，就躁狂和抑郁患者认知灵活性特点进行探讨。

研究结果显示，两组患者转换代价差异无统计学意义，但是与正常对照组比较转换代价明显增高，存在执行功能的损害。此外，3组奇偶判断任务混合代价差异无统计学意义，但是在混合任务模块中转换能力明显受损，进一步证实了情感性精神障碍患者执行功能受损理论。在转换代价和混合代价表现出的分离现象，与前人关于多动症（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）儿童执行控制功能的研究结果类似[9]。

关于双相情感障碍患者，神经心理学和社会认知科学有很多解释，如伴有工作记忆损害、注意维持障碍。Harmer等[10]的研究发现，与正常对照组相比，理解面部表情的能力会下降，不能正确应用线索去探究其他人的心理想法。患病之前社会功能可以很正常，但是患病之后会有标志性的损害[11]。这些社会认知技巧的损害意味着调节情绪、社会功能、语言能力的神经结构功能紊乱[12]，包括腹外侧和中部前额叶皮层和杏仁体，这些结构在双相障碍患者确实出现了结构和功能的异常。关于其执行控制能力，研究发现双相情感障碍的患者与正常对照组相比，在执行任务时抑制和转换能力下降，包括抑制优势反应、与当前任务无关的反应的能力，从而导致他们在回答问题时的灵活性下降。

既往有研究提示双相障碍急性躁狂患者相对于正常对照组相比反应时短，错误率高，即在决策过程中更倾向于选择维持反应时，牺牲错误率[13]。本研究结果与之相比有出入，可能因为患者处于非急性期，认知能力部分恢复，能一定程度的抑制自己的冲动冒险行为。

在抑郁症患者观察到前额叶皮层PFC存在功能减退，执行功能特别是认知灵活性任务与PFC密切相关。易固守于旧的规则，无视错误回答的反馈[14]，认知灵活性下降。大量关于认知任务的研究都证实正常对照组在处理正性信息的时候相对于负性信息更专注。拥有积极情绪相对于拥有其他情绪能更好的创造和应用细致的总结性的分类经验，可以更快的找到解决问题的方法，在处理信息的时候能够更深更广的将相关规则进行分类并应用。因此探究认知灵活性的哪个子成分出问题对解决和预防抑郁心境有很大帮助。

本研究结果显示，躁狂和抑郁患者的转换任务反应时与言语流畅性得分均相关。提示额叶功能障碍可能与执行控制有关。结合之前的研究发现认知灵活性、社会功能、语言能力均与PFC和ACC有关，因此笔者推测躁狂发作和抑郁发作患者可能存在额叶皮层功能障碍。然而，由于本研究中神经心理学背景及认知任务测查尚不充分，也缺乏严格匹配的控制任务做对照，因此患者组转换代价的增高是否是认知功能损害的表现仍需进一步研究。

控制过程理论认为混合代价反映了总体控制机制或者说持续的控制过程，然而转换代价也许与一些特定的或者说短暂的控制机制有关。结合以往的研究，笔者谨慎地认为躁狂发作和抑郁发作患者主要表现为短暂的控制过程受损，持续的控制过程相对保持完好。

本研究尚有一些不足。受试者的数量相对较少，并且大部分受试者在纳入本研究时都在服药，但是有研究比较正在服药的双相障碍患者与没有服药的患者社会认知功能，发现没有显著差异[15]，因此纳入本研究的受试者没有将服药做为一个变量。因为疾病的特殊性，急性期患者不能配合本实验，因此纳入的住院患者临床症状与入院时比相对缓解，躁狂量表和汉密尔顿抑郁量表得分大部分显示为轻中度症状，躁狂和抑郁患者任务转换的潜在认知机制有待进一步研究。

[1] Woodward TS,RuffC C,Ngan TC.Short-and long-term changes in anterior cingulate activation during resolution of task set competition[J].Brain Research,2006,1068(1):161-169.

[2] Mayr U,Keele S W.Changing internal constraints on action:the role ofbackward inhibition[J].J Exp PsycholGen,2000,129:4-26.

[3] Moritz S,Birkner C,Kloss M,et al.Executive functioning in obsessive-compulsive disorder,unipolar depression,and schizophrenia[J].Archives ofClinicalNeuropsychology,2002,17(5):477-483.

[4] Soeiro-de-Souza MG,Post R M,de Sousa ML,et al.Does BDNF genotype influence creative output in bipolar I manic patients?[J]. Journalofaffective disorders,2012,139(2):181-186.

[5] Meiran N,Diamond G M,Toder D,et al.Cognitive rigidity in unipolar depression and obsessive compulsive disorder:examination of task switching,Stroop,working memory updating and post-conflict adaptation[J].Psychiatry research,2011,185(1):149-156.

[6] Meiran N.Task switching:Mechanisms underlying rigid vs.flexible self control[J].Self control in society,mind and brain,2010,2010: 202220.

[7] MonsellS.Task switching[J].Trends Cogn Sci,2003,7:134-140.

[8] Hughes M M,Linck J A,Bowles A R,et al.Alternatives to switchcost scoring in the task-switching paradigm:their reliability and increased validity[J].Behaviorresearch methods,2014,46(3):702-721.

[9] Barkley.Behavioral inhibition,sustained attention,andexecutive functions:Constructing a unifying theory of ADHD[J].PsychologicalBulletin,1977,121:65-94.

[10] Harmer C J,Grayson L,Goodwin G M.Enhanced recognition of disgust in bipolar illness[J].BiolPsychiatry,2002,51:298-304.

[11] Geller B,Bolhofner K,Craney J L,et al.Psychosocial functioning in a prepubertal and early adolescent bipolar disorder phenotype[J].J Am Acad Child Adolesc Psychiatry,2000,39:1543-1548.

[12] Haxby J V,Hoffman E A,Gobbini M I.Human neural systems for face recognition and social communication[J].Biol Psychiatry, 2002,51:59-67.

[13] Minassian A,Paulus M P,Perry W.Increased sensitivity to error during decision-making in bipolar disorder patients with acute mania[J].Journalofaffective disorders,2004,82(2):203-208.

[14] Channon,S.Executive function in depression:The Wisconsin Card Sorting Test[J].Journal of Affective Disorders,1996,39: 107-114.

[15] McClure E B,Treland J E,Snow J,et al.Deficits in socialcognition and response flexibility in pediatric bipolar disorder[J].American JournalofPsychiatry,2005,162(9):1644-1651.（本文由浙江省医学会精神病学分会推荐）

Task switching in patientswith affectivepsychosis

LIANG Yan,WANG Yongguang,WANG Yiquan,etal.Departmentof Psychiatry,Hangzhou Seventh People's Hospital,Hangzhou 310013,China

【 Abstract】 Objective To assess the cognitive flexibility difference in psychiatric patients with manic episode and depressive episode with task-switch paradigm. Methods Thirty bipolarⅠor bipolarⅡ patients without psychotic symptoms (manic group),30 depression patients without psychotic symptoms(depression group)and 29 age and sex-matched healthy subjects(control group)were recruited in the study.Digit Symbol Test(DST)and Verbal Fluency Test(VFT)were carried out and the ability of task switching was evaluated with task cueing paradigm in all subjects. Results In DST and VFT tasks,the results had significant differences among three groups(P＜0.01).On odd-even and big-small tasks,the switch cost had significant differences among three groups(P＜0.05),the control group was less than manic(P＜0.05)and depressive group(P＜0.05),but there was not difference between manic group and depressive group(P＞0.05).The years of education and the course of disease were associated with neuropsychological test scores.The frontal verbal fluency was significantly associated with switching time (P＜0.05 or P＜0.01). Conclusion The results suggest that there are problems of cognitive flexibility in affective psychosis patients.

Manic Depression Task switch Cognitive Flexibility

2016-03-14）

（本文编辑：严玮雯）

杭州市卫生科技计划（重点）项目（2015Z07）

310013 杭州市第七人民医院精神科

陈致宇，E-mail：hzczy536@163.com