口吃儿童言语产生中的抑制控制：来自出声Go/Nogo 任务的证据 *

赵黎明 刘奕伶

(教育部人文社会科学重点研究基地天津师范大学心理与行为研究院，天津 300387) (天津师范大学心理学部，天津 300387)(国民心理健康评估与促进协同创新中心，天津 300387)

1 引言

语言是人际交流、传递信息的重要工具。流利的言语表达实际上是一个复杂的认知加工过程，需要呼吸和发音的协同合作（Brown, Ingham,Ingham, Laird, & Fox, 2005）。口吃是一种言语流畅性障碍。世界卫生组织将口吃定义为：“一种言语节律障碍，在说话过程中，个体确切地知道自己要表达的内容，但因不随意的发音重复、延长或停顿在表达时产生困难”（World Health Organization, 1977）。流行病学调查结果显示，在不同国家、种族人群中大约5%的儿童受口吃困扰（Bloodstein, 1995）。其中20%的儿童的口吃症状会持续到成年（Dworzynski, Remington, Rijsdijk,Howell, & Plomin, 2007; Yairi & Ambrose, 1999），对个体心理产生消极影响，损害口吃者的人际关系以及生活质量（Craig, Blumgart, & Tran, 2009;Yaruss, 2010）。因此，一个多世纪以来，研究者们从情绪与人格、语言学、脑机制、认知等一系列角度探究了口吃的发生机制，其中口吃者的抑制控制能力受到越来越广泛的关注。

抑制控制（inhibitory control）是执行功能的三个子成分之一（Miyake et al., 2000），反映了一种自上而下的心理过程，是个体根据要求或在新异情境下忽略不相关信息，抑制、干扰或延迟非目标行为的能力（Diamond, 2013）。抑制控制在人们的日常活动中起重要作用，包括言语产生（Sikora,Roelofs, Hermans, & Knoors, 2016）。根据言语产生领域影响广泛的WEAVER++模型（Roelofs, 1997,2003），言语产生其实是一个激活扩散的过程。以词汇产生为例，该过程被认为是目标词在包含词汇概念、词条、词素、音位、音节运动程序的联结网络中，目标激活从一个水平扩散到另一个水平，最终达到阈限并被选择和表达的过程。重要的是，在每一个水平上与目标项有关的节点都会被激活，与之竞争并造成干扰。这意味着个体的抑制控制能力越强，抵抗干扰的能力就越强，也就越能准确、流利地进行言语表达（Roelofs & Piai,2011）。一系列研究也支持该观点（Shao, Roelofs,& Meyer, 2012; Sikora et al., 2016），体现了抑制控制对产生流畅言语的重要性。

此外，一些脑成像研究发现，成年口吃者存在右侧额下回（right inferior frontal gyrus, RIFG）和额叶–基底神经节回路（fronto-basal-ganglia circuitry）的异常激活（Brown et al., 2005; Loucks,Kraft, Choo, Sharma, & Ambrose, 2011），而右侧额下回恰恰被认为是人类运动抑制的中枢（Aron,Robbins, & Poldrack, 2014），与基底神经节形成环路，参与反应的直接抑制（Aron et al., 2007）。因此有研究者推测，口吃的发生可能与抑制控制有关。该推测也得到一些实证研究的支持，例如在一项个案研究中对比了成年口吃者产生流利言语和口吃言语时的脑激活模式，发现言语停顿与左侧额下回的激活抑制以及右侧额下回的激活过度有关（Sowman, Crain, Harrison, & Johnson, 2012）。Markett 等（2016）采用停止信号任务（stop-signal task），要求被试按键判断屏幕上呈现的词是否为动物，并且在停止信号（一个纯音）出现时尽快停止反应。通过测算停止任务下的反应时（stop signal reaction time, SSRT），该研究发现，口吃者的SSRT 显著长于年龄和性别匹配的对照组，说明成年口吃者较弱的抑制控制能力可能是其产生口吃的原因。

与成年口吃者相比，关于口吃儿童的抑制控制研究，结论并不明确。Eggers 等（2009, 2010）采用家长评估的儿童行为问卷（Children’s Behavior Questionnaire）（Rothbart, Ahadi, Hershey, & Fisher,2001），发现3 至8 岁的口吃儿童在抑制控制维度上的得分显著低于对照组，显示出较弱的抑制控制能力。然而Anderson 和Wagovich（2010）采用相同的方法，却没有发现口吃儿童与对照组之间在抑制控制维度上的差异。相关的行为研究也没有得到一致结果。Eggers 等（2013）采用经典的Go/Nogo 任务，要求被试在看到绿色奔跑的小人（Go 信号，占总试次的50%）时做按键反应，看到红色站立小人（Nogo 信号）时不做反应。结果发现，4～10 岁的口吃儿童与对照组相比有更高的虚报率，而且虚报的反应时更短，体现出比对照组儿童更弱的抑制控制能力。然而Eggers 等（2018）改用停止信号任务，却没有发现口吃儿童（7～11 岁）与对照组之间抑制控制能力上存在差异的证据。另一方面，Harrewijn 等（2017）同样采用停止信号任务，却发现在控制了智力分数（IQ）后，口吃儿童的SSRT 短于对照组，显示出更强的抑制控制能力。探讨口吃儿童抑制控制的脑成像研究不多，但新近一项近红外研究发现，与对照组相比，口吃儿童（7～11 岁）在用言语描述图片时的确存在左侧额下回激活不足，但并没有表现出右侧额下回的过度激活（Walsh et al.,2017）。这一结果与成年口吃者不同，因此有研究者推论，成年口吃者右侧额下回的过度激活可能是为了补偿对侧语言区激活不足所致（Braun et al., 1997）。总之，相关研究并没有发现口吃儿童存在抑制控制问题的脑激活证据。

产生上述争议的原因，研究者们认为主要源于方法问题。对口吃儿童的问卷研究采用他评的方法，并非直接测量。目前行为实验中采用停止信号任务的研究，都采用听觉通道呈现停止信号，但已有研究显示，口吃者和非口吃者之间存在听觉信息加工的差异（Kaganovich, Wray, &Weber-Fox, 2010），可能因此产生混淆。相比较而言，Go/Nogo 任务是对抑制优势反应的直接测量（Casey et al., 1997），而且实验过程中没有听觉信息加工的混淆。虽然Eggers 等（2013）已采用Go/Nogo 任务并发现了口吃儿童存在较弱的抑制控制能力的证据，但该研究还存在以下几个问题。首先，支持该结论的主要证据是发现口吃儿童有更高的虚报率，而且虚报的反应时更短。正如研究者在讨论中所述，这样的结果无法排除速度与正确率权衡的可能（Förster, Higgins, & Bianco, 2003）。其次，该研究并没有发现口吃儿童更容易出现虚报的证据（出现虚报的儿童比例在口吃组和对照组之间没有显著差异），在一定程度上降低了结论的可靠性。最后，该研究只涉及按键反应，没有言语产出任务，因此即使发现了口吃儿童在抑制控制能力上的问题，也未必与口吃有关。因此，本研究采用出声反应的Go/Nogo 任务，更为直接地检验口吃儿童与言语产生有关的抑制控制是否存在异常。

本研究采用与Eggers 等（2013）相似的Go/Nogo任务，不同点在于：（1）出声反应，即要求被试在看到Go 信号时发出“哦”的声音，通过话筒收集反应，并由程序自动记录下被试出声反应的反应时；（2）Nogo 试次的比例降低为40%，以此提高被试做出Go 反应的倾向，从而增加反应抑制的难度，避免由于任务过于容易而缺乏区分度。此外，本研究也设置了基线任务，以检验口吃儿童与非口吃儿童在执行出声任务本身上是否存在差异。该任务参考Fallgatter 等（2005）的研究，随机呈现字母“A”或“B”，比例各为50%，要求被试对两种刺激都做Go 反应，并由程序自动记录下被试出声反应的反应时。

2 研究方法

2.1 被试

被试为12 名男性口吃儿童（7～12 岁，M=9.7，SD=1.7）和23 名男性非口吃儿童（7～12 岁，M=9.7，SD=1.7）。实验前，口吃组被试接受SSI-4 评估（Riley, 2009），口吃程度分别为极重度2 名，重度2 名，中度6 名，轻度2 名。两组被试在年龄和语数外三门课程的近三次成绩上均匹配（ps ＞ 0.70），视力或矫正视力正常，并排除现有或过往神经、生理或其他语言疾病的可能。被试自愿参加实验并由监护人（父母）签署知情同意书。

2.2 实验设计

本研究的自变量为被试类型（口吃组、对照组），因变量为击中和虚报的反应时（RT击中、RT虚报）、错误率（漏报率、虚报率）和速度与准确性的权衡率（speed-accuracy trade-off ratio, 以下简称权衡率）。一般来说，漏报率与RT击中被认为是反映冲动性的指标（Halperin et al., 1988）。速度与准确性权衡率的计算参考Tottenham，Hare 和Casey（2011）的研究，定义为RT虚报的Z 分数除以虚报率的Z 分数，比值越高表明该效应越大，意味着被试为保证正确率而降低速度。在基线任务中，因变量为反应时RT基线和错误率（漏报率）。

2.3 实验材料与程序

实验材料和程序参照Eggers 等（2013）的研究，即阿姆斯特丹神经任务Go/Nogo 分测验，包含两种刺激：奔跑的绿色小人（Go 信号）和站立的红色小人（Nogo 信号）。首先在屏幕中心呈现白色注视点“+”500 ms，接着随机呈现Go 或Nogo 信号800 ms，要求被试在看到Go 信号时又快又准地说出“哦”，看到Nogo 信号时不做任何反应，之后呈现1500 ms 的空屏作为试次间隔。屏幕背景始终为黑色。从信号开始呈现到被试开始发音的这一段时间为出声反应的反应时，通过DMDX编写的程序在电脑上呈现刺激并记录反应。错误反应由主试在线记录并线下确认。实验共包含2 个组块，每组块30 个试次，其中Nogo 信号占总试次的40%，被试可以在组块之间适当休息。在正式实验前，被试练习10 个试次，确保其熟悉任务。练习和实验的总时长约为5 分钟。

基线任务中，随机呈现白色字母“A”或“B”（字体Calibri，字号26），比例各为50%，要求被试对两种刺激都做Go 反应（又快又准地说出“哦”）。任务共24 个试次，开始前练习8 个试次。其余程序与Go/Nogo 任务一致。基线任务与Go/Nogo 任务的顺序在被试间平衡，被试可以在任务之间休息。两个任务的总时长不超过10 分钟。

3 结果

剔除反应时小于200 ms 和大于2000 ms 的极端值之后，两组被试在基线任务下的反应时RT基线以及Go/Nogo 任务中击中的反应时和错误率（漏报率和虚报率）见表1。两组被试在基线任务下都没有发生漏报。对两组被试的反应时进行独立样本t 检验，结果显示，口吃组与对照组在基线任务下的出声反应时之间没有显著差异，t（33） = –0.85，p = 0.40；两组被试在Go/Nogo 任务中击中的反应时之间也没有显著差异，t（33） = 0.41，p =0.68。对两组被试在Go/Nogo 任务中漏报率和虚报率分别进行非参数检验中的曼–惠特尼U 检验，结果显示，漏报率组间差异不显著，U（33） = 120.0，Z =–1.29, p = 0.20；虚报率同样不存在显著的组间差异，U（33） = 117.5，Z = –0.81，p = 0.42。

表 1 基线任务和Go/Nogo 任务中的反应时（ms）与错误率（%）

在Go/Nogo 任务中，口吃组中有6 名被试发生虚报，对照组中有8 名被试发生虚报，发生虚报的倾向性上没有显著差异（χ2= 0.76, df = 1, p =0.38）。两组被试发生虚报的反应时以及速度与正确性的权衡率见表2。对其分别进行独立样本t 检验，结果显示，虚报的反应时在两组之间也没有显著差异，t（12） = –1.40, p = 0.19，权衡率同样不存在显著的组间差异，t（12） = 0.13, p = 0.90。

表 2 Go/Nogo 任务中虚报的反应时（ms）和权衡率（%）

口吃儿童SSI-4 口吃程度评定的总分与其在Go/Nogo 任务中各项指标的相关分析见表3。结果显示，口吃儿童的口吃程度评定总分与Go/Nogo中的击中反应时、虚报反应时、漏报率、虚报率以及权衡率之间均无显著相关（|r|s ＜ 0.1）。

表 3 口吃儿童SSI-4 总分与Go/Nogo 任务中各项指标的相关系数（r 值）

4 讨论

本研究采用出声反应的Go/Nogo 任务，通过降低Nogo 刺激的比例来增加反应抑制的难度，以检验口吃儿童在言语产生中的抑制控制是否存在异常。首先，在只有Go 反应的基线任务中，发现口吃儿童与非口吃儿童出声反应的速度相当。从而说明，两组儿童在Go/Nogo 任务中的反应时反映了言语产生中的抑制控制，而非两组儿童出声任务本身上的差异。其次，在Go/Nogo 任务中发现，不管是击中的反应时、虚报的反应时，还是虚报率和漏报率，两组儿童之间都不存在显著差异，表现出相当的抑制控制能力。再次，根据前人研究测算的速度与准确性权衡率上也没有显示出组间差异，表明上述结果并非速度与正确率的权衡导致。最后，本研究将口吃儿童的口吃程度评定分数和Go/Nogo 任务中各项反映抑制控制的指标进行相关分析，结果发现口吃程度与击中的反应时、虚报的反应时、虚报率、漏报率、速度正确性权衡率之间都不存在显著相关，进一步支持了口吃儿童不存在抑制控制问题的结论。这与Anderson 和Wagovich（2010）的问卷研究，Eggers 等（2018）的停止信号行为研究，以及Walsh 等（2017）关于口吃儿童的脑激活证据是一致的，都显示口吃儿童与对照组具有相当的抑制控制能力。

本研究结果与部分前人研究结果不一致，特别是，Eggers 等（2013）同样采用Go/Nogo 任务，结果发现口吃儿童不仅有更高的虚报率，而且虚报的反应时更短，体现出比对照组儿童更弱的抑制控制能力。与本研究对比后，不难发现，该研究的虚报率普遍高于本研究，这可能由以下几个原因造成。一个是指导语的引导作用，Eggers 等的研究主要强调“尽快反应”，可能因此诱发被试冲动反应，引发更多的虚报。再者，本研究采用出声反应，与按键反应涉及的运动器官几乎完全不同，可能因此带来抑制难度上的差异。此外，按键反应需要考虑利手问题，这一点在Eggers 等的研究中并没有得到有效控制。最后是被试的年龄问题。Eggers 等（2013）的研究选取的是4～10 岁的儿童，这与之前发现口吃儿童存在抑制缺陷的问卷研究选取的被试年龄相似（3～8 岁,Eggers et al., 2009, 2010），而普遍小于本研究的被试年龄（7～12 岁）。Eggers 等（2018）的停止信号行为研究，以及Walsh 等（2017）的近红外研究均选取7～11 岁儿童，与本研究的被试年龄接近，同时结论也一致。前人研究显示，抑制控制本身在4～12 岁期间仍在发展变化（Bedard et al., 2002;Durston et al., 2002; Williams, Ponesse, Schachar,Logan, & Tannock, 1999）。因此包括本研究在内，关于口吃儿童抑制控制的矛盾结果，很可能是由不同年龄被试的发展阶段造成的，3～8 岁是口吃的高发期（Ashurst & Wasson, 2011），此时的口吃儿童可能存在抑制控制缺陷，而7～12 岁时该缺陷已不再普遍存在。

本研究对成年口吃者脑激活异常的解释也有一定启示。对于成年口吃者右侧额下回过度激活的解释，目前存在补偿说和病理说两派观点。补偿说认为右侧额下回的过度激活是为了补偿对侧语言区（BA44/45）激活不足，反映的是大脑功能的可塑性（Braun et al., 1997）。病理说则认为，右侧额下回运动抑制功能失调干扰了正常的言语产生过程，口吃者不能正常地终结现有的发音并开始下一个音节，从而导致了口吃（Neef et al., 2016,2018）。结合本研究以及前人关于口吃儿童抑制控制能力的探讨，如果7～12 岁的口吃儿童在抑制控制能力上没有缺陷，那么可以推论，右侧额下回的激活异常并不是口吃从童年期维持到成年的原因，在一定程度上支持了补偿说。

值得注意的是，抑制控制能力包括了很多方面。例如Friedman 和Miyake（2004）将抑制控制分为以下三种成分：（1）对优势反应的抑制；（2）对干扰刺激的抵抗；（3）对前摄干扰的防护。Go/Nogo 任务主要针对的是第一种，即检测对优势反应的抑制能力。此外，对优势反应的抑制能力还可以分为普遍的抑制（global inhibition）和有选择的抑制（selective inhibition）。本研究只是在出声反应的Go/Nogo 任务中没有发现口吃儿童异于对照组儿童的证据，这表明对发音运动的优势反应的抑制问题并不是口吃儿童的普遍特征。也就是说，本研究既不能排除一部分口吃儿童可能存在出声反应的抑制问题，也不能排除口吃儿童可能存在其他抑制能力方面的问题。不过与其他反应抑制相比，出声反应的抑制能力与口吃的潜在关系最为密切。因此，如果口吃者不存在出声反应的抑制问题，那么反应抑制很可能不是口吃的发生机制之一。此外，本研究并没有发现口吃程度与反应抑制指标的显著相关，表明本研究以及前人研究关于口吃儿童反应抑制的结果差异，并不是由被试的口吃程度造成的。部分口吃儿童存在反应抑制问题（Eggers et al., 2013），可能与口吃的亚类型有关，需要后续研究进一步探索。

虽然本研究选取的被试量与前人研究相比是足够的，但由于本研究中的虚报率过低，因此不排除本研究中口吃儿童和非口吃儿童在Go/Nogo任务中反应时和错误率上组间差异都不显著是由“天花板效应”所致，尽管本研究已通过降低Nogo刺激的比例（Rubia et al., 2001）来增加Go 反应倾向和抑制难度。后续研究可以尝试通过加快刺激呈现的速度或进一步降低Nogo 刺激的比例来提高任务的难度，从而验证本研究的发现。

5 结论

口吃儿童在言语产生中对发音运动的反应抑制并不存在普遍缺陷，在一定程度上支持了成年口吃者右侧额下回过度激活的补偿解释。

参 考 文 献

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