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心理系陳輝教授課題組在《Nature Mental Health》《Nature Communications》連續發(fā)文揭示精神分裂癥患者和兒童的信息選擇機制

發(fā)布時(shí)間:2024-06-12來(lái)源:心理與行為科學(xué)系作者:13

近期,浙江大學(xué)心理與行為科學(xué)系陳輝教授課題組與合作者接連發(fā)表了兩篇Nature子刊論文,在人類(lèi)注意和工作記憶研究領(lǐng)域再獲新進(jìn)展,分別揭示了精神分裂癥患者和兒童的信息選擇機制。


精神分裂癥患者超常注意選擇的認知機制

陳輝教授課題組與合作者在《Nature Mental Health》在線(xiàn)發(fā)表了題為T(mén)he dynamic process of hyperfocusing and hyperfiltering in schizophrenia的研究論文。研究從注意的基本功能和動(dòng)態(tài)過(guò)程兩個(gè)方面對精神分裂癥患者的過(guò)度聚焦現象進(jìn)行了系統探討。結果發(fā)現,精神分裂癥患者對相關(guān)信息的過(guò)度聚焦同時(shí)伴隨對無(wú)關(guān)信息的更強過(guò)濾。此外,研究還揭示,過(guò)度聚焦是隨時(shí)間逐漸出現的,即隨著(zhù)認知加工的進(jìn)行,精神分裂癥患者會(huì )逐漸增強相關(guān)信息并同時(shí)抑制無(wú)關(guān)信息,直至最終表現出極端的注意選擇。該研究首次發(fā)現過(guò)度聚焦會(huì )伴隨更強的注意過(guò)濾,并從時(shí)間維度揭示了這種異常注意選擇的動(dòng)態(tài)發(fā)生過(guò)程。

選擇性注意受損是精神分裂癥的核心認知損傷。但近來(lái)一系列證據表明,相比于健康組,精神分裂癥患者反而表現出更加極端的注意選擇,患者傾向于將注意過(guò)度聚焦至少量信息表征上,即使任務(wù)要求同時(shí)處理多個(gè)刺激。此外,注意不僅可以促進(jìn)相關(guān)信息的加工,還可以過(guò)濾無(wú)關(guān)信息的干擾。為驗證對相關(guān)信息的過(guò)度聚焦同時(shí)伴隨對無(wú)關(guān)信息的過(guò)度過(guò)濾,研究者在實(shí)驗中分別比較了健康組和患者組對相關(guān)信息和無(wú)關(guān)信息的記憶表征強度。如圖所示,首先呈現一個(gè)記憶項,要求被試只記憶其顏色(相關(guān)信息),忽略其形狀(無(wú)關(guān)信息),之后采用工作記憶引導注意效應來(lái)探測兩類(lèi)信息的記憶表征強度。

結果如下圖c所示,相關(guān)顏色在患者組產(chǎn)生的注意引導效應顯著(zhù)大于健康組,說(shuō)明患者組對相關(guān)信息的記憶表征更強,即對相關(guān)信息表現出過(guò)度聚焦;而無(wú)關(guān)形狀在患者組產(chǎn)生的注意引導效應顯著(zhù)小于健康組,說(shuō)明患者組對無(wú)關(guān)信息的記憶表征更弱,即對無(wú)關(guān)信息表現出過(guò)度過(guò)濾。這一結果表明,注意的過(guò)度聚焦確實(shí)同時(shí)伴隨注意的過(guò)度過(guò)濾。為進(jìn)一步探討動(dòng)態(tài)發(fā)生過(guò)程,將記憶項與搜索屏之間的時(shí)間間隔縮短,結果如圖f所示,患者組與健康組對相關(guān)顏色和無(wú)關(guān)形狀的記憶表征強度均無(wú)顯著(zhù)差異,說(shuō)明注意過(guò)度聚焦現象不是在任何情境下都會(huì )出現的認知損傷‘副產(chǎn)品’,而是隨著(zhù)時(shí)間注意選擇逐漸極端化的結果。后續實(shí)驗采用被試內設計和無(wú)關(guān)變化干擾范式對上述結果進(jìn)行重復,得到了一致結論。


本研究是在陳輝教授與浙江大學(xué)沈模衛教授、武漢精神衛生中心鐘寶亮教授、寧波康寧醫院周東升主任緊密合作下完成的。論文第一作者李建是陳輝教授課題組已畢業(yè)博士,共同第一作者為鐘寶亮教授和周東升主任,陳輝教授和沈模衛教授為本文的共同通訊作者。該研究得到了科技創(chuàng )新2030-“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項目(2022ZD0210800),國家社科基金重大項目(No.20&ZD045)、國家自然科學(xué)基金面上項目(32171046,32071044),寧波市重點(diǎn)醫療衛生科研項目(2022030410)等項目的資助。


兒童的工作記憶選擇機制

陳輝教授課題組與合作者在《Nature Communications》在線(xiàn)發(fā)表了題為Children exhibit superior memory for attended but outdated information compared to adults的研究論文。該研究首次從記憶選擇的角度對兒童的信息選擇機制進(jìn)行了探討,系統對比了兒童和成人在記憶選擇上的差異。結果發(fā)現,兒童對已注意但不再與任務(wù)相關(guān)的信息表現出比成人更好的記憶,表明兒童對過(guò)期信息的過(guò)濾能力較弱,從兒童發(fā)展的視角進(jìn)一步驗證了該課題組去年提出的工作記憶再選擇理論模型(Fu et al., 2023, TICS)。


關(guān)于兒童的信息選擇發(fā)展,以往大多數研究聚焦于注意選擇。經(jīng)典研究發(fā)現,兒童相較于成人,對任務(wù)相關(guān)信息的注意更弱,對無(wú)關(guān)信息的注意反而更強,表現出較為分散的注意模式。本研究借助陳輝教授課題組開(kāi)發(fā)出的屬性失憶范式,首次探討了兒童在記憶選擇方面的規律。在屬性失憶范式中,被試需要借助某一關(guān)鍵信息對目標進(jìn)行定位(如下圖所示,在數字中找字母,字母身份即為關(guān)鍵信息),但之后無(wú)需對其進(jìn)行報告。以往研究表明,成人可以快速過(guò)濾此類(lèi)已注意但無(wú)需報告的信息,表現出一種獨立于注意選擇的記憶選擇能力。

本研究通過(guò)五個(gè)實(shí)驗,結合行為和眼動(dòng)指標,結果一致發(fā)現兒童在意外測驗中對于關(guān)鍵信息的記憶顯著(zhù)優(yōu)于成人,表明兒童的記憶選擇機制尚未完全成熟。有趣的是,盡管兒童在目標位置上投入的注意較少,但他們卻能更好地記住這些位置上的關(guān)鍵信息,顯示出了注意與記憶選擇之間的某種分離。此外,在排除了兒童和成人在加工策略、材料熟悉性等方面的差異后,仍然發(fā)現了一致的結果。


本研究是在陳輝教授與沈模衛教授、何潔教授緊密合作下完成,同時(shí)得到了西湖紫荊幼兒園的大力支持。論文第一作者付英濤博士是該實(shí)驗室的博士后,共同第一作者為已畢業(yè)碩士生郭聽(tīng)雨,陳輝教授、沈模衛教授、何潔教授為本文的共同通訊作者。該研究得到了科技創(chuàng )新2030-“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項目(2022ZD0210800),國家社科基金重大項目(No.20&ZD045)、國家自然科學(xué)基金面上項目(32171046,32371108,32071044,32200844),中國博士后基金面上項目(2022M712789)等資助。



研究論文

Li, J., Zhong, B. L., Zhou, D., Fu, Y., Huang, X., Chen, L., Liu, H., Zheng, J., Tang, E., Li, Y., Guan, C., Shen, M., & Chen, H. (2024). Thedynamic process of hyperfocusing and hyperfiltering in schizophrenia. Nature Mental Health, 2, 367–378.

Fu, Y., Guo, T., Zheng, J., He, J., Shen, M., & Chen, H. (2024). Children exhibit superior memory for attended but outdated information compared to adults. Nature Communications, 15, 4058.


論文鏈接:

論文一:https://www.nature.com/articles/s44220-024-00211-7

論文二:https://www.nature.com/articles/s41467-024-48457-0


課題組網(wǎng)站:

https://person.zju.edu.cn/chen_hui