心理所研究揭示綜合認知訓練對老年人運動認知加工過程有促進作用
隨著年齡的增長,老年人的運動功能出現減退,這不僅是由于神經肌肉功能的衰退,而且也受到認知功能衰退的影響。
目前已有研究報道認知功能影響運動加工的證據,例如,執行功能的衰退對老年人運動功能減退(如運動緩慢)的影響不僅存在于刺激加工階段,也存在于運動準備階段。對老年人實施運動訓練可以改善認知功能尤其是執行功能的成績。這表明執行功能可能在運動的認知加工中發揮著重要作用。
近來隨著“觀念運動理論(ideomotor theory)”認知神經科學研究的發展,對意圖相關運動(intention-based action)的認知加工過程有了進一步的認識。顧名思義,意圖相關運動是指人們為了特定目標而有意去實施的相應動作,這些運動所產生的效應能夠實現人們的既定目標。意圖相關運動的學習和提取表現為運動和效應之間的雙向聯接,即當運動和效應之間的聯接建立起來后,人們還可以根據運動效應去反向提取相應的動作。可見聯結記憶(associative memory)可能在該類運動中發揮重要作用。
基于此,中國科學院心理健康重點實驗室李娟研究組通過開展執行功能結合記憶功能的綜合認知干預研究,比較了綜合認知訓練對老年人意圖相關運動vs刺激相關運動加工的不同影響。從社區招募的健康老年人被隨機分入干預組(16名)和對照組(10名)。干預組接受16次認知訓練,包括8次執行功能訓練和8次記憶策略訓練,對照組未接受訓練。所有被試在前、后測中除完成一系列認知功能測評之外,還需完成一個“學習——測試”的腦電任務。任務要求被試在學習階段進行基于意圖和刺激兩種運動類型的學習,在隨后的測試階段,被試被分為兩個亞組,要求被試根據提示線索進行按鍵反應,兩個亞組分別完成一致性或不一致性的線索反應(見圖1)。根據前人研究,對于經過意圖相關運動學習的運動-效應連接,在測試階段會出現不一致任務的反應時顯著長于一致任務反應時。

圖1 實驗流程圖(INT:意圖相關;ST:刺激相關)
在此基礎上,李娟研究組使用運動準備電位(RP)、CNV和P3波幅對兩種運動類型的3個認知加工過程(運動-效應綁定、效應-運動提取以及刺激-反應關聯)進行了前后測比較。發現在綜合認知訓練后,執行功能成績的提高與刺激相關運動的RP波幅增高呈正相關,且與意圖相關運動一致任務下的CNV波幅的增高呈正相關。在CNV波幅上未發現類似于前人行為學研究所報道的意圖相關運動不一致任務的干擾效應,考慮到記憶功能成績也并未在干預后顯著提高,認為這可能是由于被試接受的記憶訓練時長較短所致。聯結記憶是最易受年老化影響的認知功能之一,此研究中CNV干擾效應的缺失很可能就是由于老年被試的聯結記憶功能已受損,即老年人已無法根據學習過的效應-運動連接區別出不一致的效應-運動連接。此外,由于所接受的記憶訓練時長不足,記憶功能未得到顯著提高,從而也未能改善意圖相關運動的效應-運動提取過程。

圖2 兩種運動的RP波幅前后測比較(A:干預組;B:對照組)
以上研究提供了認知訓練可以促進老年人運動加工的實證證據,并且為研究老年人記憶功能與運動功能之間的聯系提供了新的研究思路和實驗范式。由于意圖相關運動對人們日常生活的重要作用,今后可在運動功能訓練與康復活動中考慮加入聯結記憶訓練內容。
上述研究獲國家自然科學基金(30900406,31070916,31271108,31470998,31671157)、中國科學院心理研究所青年人才科研啟動項目(Y0CX0601S01)、中國科學院國家外專局創新團隊國際合作伙伴計劃(Y2CX131003)、中國科學院心理健康重點實驗室(KLMH2014ZK02)資助。
論文信息:
Niu YN*, Xin-Yi Zhu, Li J*, &Fu JN. (2016). The ERP Effects of Combined Cognitive Training on Intention-based and Stimulus-based Actions in Older Chinese Adults, Frontiers in Psychology, http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2016.01670.
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