执行功能与数量加工回顾与展望-心理学报.PDF

心理科学进展 2004，12 （5）：714~722 Advances in Psychological Science 执行功能与数量加工：回顾与展望* 罗琳琳 周晓林 （北京大学心理学系, 北京 100871 ） 摘 要 回顾了执行功能与数量加工之间的复杂关系。其中，执行功能的4 个子系统——抑制、转换、刷 新和双任务协调对数量加工的影响各不相同：抑制可以在一定程度上改变数量加工时的自动激活程度；转 换功能则主要依赖注意来进行调节；刷新与数量加工关系的研究成果比较少；而双任务协调与数量加工之 间的联系存在争论。文章最后分3 个方面进行了研究趋势的展望，认为未来执行功能与数量加工的研究将 突破相关研究的局限，通过更精巧的设计和大量特殊被试的研究取得突破性进展。 关键词 执行功能，数量加工, 抑制，转换。 分类号 B842.1 1 前言 数量加工是人们日常最重要的思维活动之一，自从20 世纪70 年代以来，这个领域不再 只是作为测量和考察人们认知机能的工具，而是成为独立的研究领域，越来越多的研究者关 注数量加工的机能、运算能力的发展以及它们与其它重要认知能力的关系。国内有很多学者 对这些方面进行了总结：有从心算加工机制、认知策略入手的[1~3] ，有从工作记忆与算术认 [4] [5] 知入手的 ，也有从数字加工的生理机制入手的 。而本文关注的是更高级的认知机能，即 执行功能与数量加工之间的关系。考虑到执行功能与数能力之间关系的复杂性，本文用“数 量加工”一词来概括对数字本身的认知加工和对数字之间运算关系的加工。 执行功能是人类的高级认知功能，一般是指个体在实现某一特定目标时，以灵活、优化 的方式控制多种认知加工过程协同操作的认知神经机制[6] 。它的本质就是对一般认知过程进 行控制和调节。执行功能对人们许多高级认知活动均有影响，数量加工当然也不例外。研究 表明，执行功能受损会直接影响数量加工能力的发展。Geary 等人对数量加工发展不良儿童 的短期追踪发现[7] ，这些儿童的工作记忆在 10 个月中未表现出明显的发展趋势，与正常儿 童存在着显著性差异。虽然无法根据结果推测究竟是数量加工发展不良影响执行功能的发 展，还是执行功能的发展迟滞导致数量加工发展不良，但是可以推知二者是相互关联的，而 且这种关联对整个认知机能的发展至关重要。 收稿日期：2004-08-30 * 本研究得到国家攀登计划 （批准号：95-专-09）、教育部科学技术重点项目基金 （01002，02170）、和中国科学院知识创新工 程方向性项目（KGCX2－SW－101）的资助。 通讯作者：罗琳琳，Email ：luolinlin@263.net 714 第12 卷第5 期 执行功能与数量加工：回顾与展望 -715- 那么执行功能和数量加工之间到底有着怎样的联系？近些年来，有很多研究者从各个角 度对执行功能及其子成分与数量加工的关系进行了探讨。本文将回顾这些方面的工作，并简 要对未来的研究趋势进行展望。 2 执行功能子成分与数量加工的关系 早期有关执行功能与其它认知加工关系的研究往往把执行功能作为一个单一的整体， 对其测量也倾向于使用包含多种成份的任务，如威斯康星卡片分类，随机数字生成等。 Miyake等人使用潜变量分析[8] ，考察执行功能在多大程度上可以被认为是整合的或是 分离的。验证性因素分析表明，三种常见的执行功能—转换、刷新和抑制之间有中等程度的 相关，并非完全独立，但却是可分离的。同时，结构方程模型表明，这三种功能在复杂的执 行任务中分别起作用，而双任务协调能力则与这三种执行功能不同。Collette和Linden采用神 经成像的方法将执行功能分解为四种基本成分[9] ：抑制（inhibition ）、转换过程（shifting process ）、刷新（updating ）以及双任务协调（dual-task coordination ）。当然，还有一些研究 者根据自己研究方法的不同，对执行功能有些不同的划分[10,11] 。下面，我们将沿用Miyake 及Collette和Lin