[科普中国]-反应抑制

反应抑制（reactive inhition）是指有机体对某个刺激因反应次数增多而使反应强度减弱的现象。美国心理学家赫尔提出。他认为反应抑制会随休息而减弱甚至消失，并用这一作用原理说明学习活动中出现的高原现象、集中和分散学习等方面。依赖已有反应的次数和作出反应前间歇时间的长短。

定义及介绍反应抑制主要是指三个相互联系的加工过程：(1)抑制对某一环境事件的自发反应；(2)阻止当下的反应，以保证延迟决定采取何种反应；(3)保护这一延迟的时期，以防止干扰事件的打断，使自我指导的行为得以产生。依赖已有反应次数和作出反应前间歇时间的长短。1

相关概念高原现象（plateau phenomenon）：复杂技能形成过程中出现的技能水平不随联系次数的增加而上升的停顿现象。学生在学习进程中常会有这样一个阶段，即学习成绩到一定程度时，继续提高的速度减慢，有的人甚至发生停滞不前或倒退的现象。此时练习曲线出现不随练习次数而上升的停滞时期，即“高原期”。导致高原现象的原因通常包括：学习方法固定化、学习任务的复杂程度、学习动机减弱、学习者疲劳等。

ADHD的反应抑制与延迟满足特点及教育对策研究背景注意力缺损多动障碍的反应抑制模型注意力缺损多动障碍(ADHD)是一组以注意力缺损、多动、冲动、唤醒不足、角色管理失控行为为主要表现特征的行为———情绪的综合症候群，是儿童期常见的心理障碍之一。主要表现为注意力分散，异常活跃，做事冲动，行为不可抑制。美国精神医学诊断手册第四版(DSM-IV)将ADHD的主要特征概括为“持久性的注意涣散以及多动-冲动性表现”。关于该症的缺损机制尚没有明确，但几种主流的观点都认为，执行功能上的缺损，尤其是抑制功能的落后是ADHD的核心缺损所在。

当代认知心理学认为，抑制是指控制无关信息进入并保持在工作记忆中，以及控制无关信息在整体上干扰认知加工的积极的压制过程。抑制加工不是单一的机制，它包括防止已部分激活但与目标无关的信息的通达，阻止不合情境的优势反应，压制无关信息的激活。抑制功能是最基本的也是非常重要的认知功能，是进行任何认知加工和学习的前提。巴克利认为ADHD的核心缺损在于反应抑制，也称为行为抑制的落后。反应抑制主要是指三个相互联系的加工过程：(1)抑制对某一环境事件的自发反应；(2)阻止当下的反应，以保证延迟决定采取何种反应；(3)保护这一延迟的时期，以防止干扰事件的打断，使自我指导的行为得以产生。正是抑制功能的某些缺陷，导致ADHD儿童行为冲动、情绪不稳定，上课搞小动作、不听讲、写作业分心与拖拉等。

反应抑制功能使大脑在接受外界刺激后，有充分的余地来加工信息，使工作记忆和行为执行过程得以实现。但抑制不能自动地引发正确的行为动作，而要由行为的执行功能为中介。巴克利提出了4种行为的执行机制：(1)非语言的工作记忆：它的主要任务是把感觉到的事物的信息传递给内部自我，当人们看到或听到某一学习材料之后，就要抑制其他与学习任务无关的刺激物，而将学习任务的材料专一地传递给自我。非语言的工作记忆就是将视觉的和听觉的意像传递给自我，供自我“独自”地分析和利用。也就是说经历过的视听意像要在大脑中保持下来并且能够生动地再现，以供进一步地利用和加工。这种以意像形式保存下来的心理表象是为控制行为反应所利用的，是有意识的注意。这种内部呈现的感知觉表象对于学习是十分重要的。ADHD儿童的空间表象能力的落后导致了其不能对视觉化的信息进行很好的模拟加工，不能使用良好的认知资源，不能很好地把握事情发展的先后顺序及空间关系。(2)语言工作记忆：人们在接受刺激后，经过抑制，产生了有关事物的语言活动，并且就完成任务的活动，进行内部的自我对话，对事物进行评价，以指导自己的行为。言语内化以言语工作记忆为基础，是一个自我对话的过程。个体通过自我对话，将自己与环境区分开来，对照过去的经验教训，预想可能的行为后果，对行为的正确性进行评价，并最终选择行为反应。正常儿童在3-5岁时，言语内化能力便很好的发展起来。由于ADHD儿童的语言工作记忆能力较正常儿童落后，他们往往在回忆细节、抽象概念、语言顺序时往往发生错误或不完整，因此，言语内化以及产生自我指导行为的机制就不能很好地发展起来。(3)情绪、动机的自我控制:人们不仅将外部传来的信息，以内部的表象和语言的形式产生新的感受并与过去的经验进行对比，而且也将自己的情绪和动机整合起来，使它以一种自我驱动和自我指导的形式存在于大脑中。行为抑制使人的动机和情绪具有一种内部性，当缺少外部强化或奖励时，这种内化的动机和情绪仍然指向未来，对行动起着驱动作用。随着儿童的逐渐成熟，内化动机逐渐增强，他们越来越能够推迟需要的满足，在缺少外在的强化时，仍然能够维系着学习活动。通过抑制功能，个体能够很好的控制情绪，延迟或减弱自己的情绪反应，从而将更多的认知资源用在与目标相关的信息加工过程中。(4)行为重组：所谓行为重组是通过反省和自我对话，对行为进行分析，找到合理的行为方式。行为的重组包括两个环节：一是将整体行为分解为部分，另一个是将部分组合为一个整体。ADHD儿童由于没有很好地抑制无关信息，所以不能对适当的行为进行分解和组合，重组后的行为往往出现混乱和不连续的情况。

延迟满足特点及其心理机制那么反应抑制的缺损最直接的行为后果又是什么呢?或者说反应抑制落后最外在的行为表现是什么呢?巴克利认为，ADHD儿童反应抑制能力落后的核心行为缺损是延迟满足(DelayofGratification)能力的落后，即异常强烈的追求即时强化的倾向。米契尔认为，良好的延迟满足能力是心理成熟的表现，是指当眼前利益(即时满足)与有价值的长远利益(延迟满足)发生矛盾时，能够控制自己，舍近求远的心理倾向。也有大量的研究反过来认为导致ADHD儿童的自控能力落后的主要原因是延迟满足能力的落后。在面临那些枯燥乏味，不能得到即时强化的任务时，ADHD儿童很难坚持下去，这被认为是其不成熟的主要特征。正常儿童能够在完成任务后，给自己奖励，这种奖励要比在完成任务过程中，将其分成小的奖励的心理价值要大。但是，ADHD儿童则不这么认为，他们更加希望在完成任务的过程中不断得到即时奖励，这要比在完成任务后再得到奖励更有价值，更能激发他们的动机。如果简单地认为，ADHD儿童不能很好地坚持完成任务是由于比较容易分心所导致，我们可以采用老方法———排除引起分心的刺激，便可以让ADHD儿童完成任务的质量上升。但是，大量的研究发现，当排除分心刺激后，ADHD儿童完成任务的质量并没有得到明显的提高。巴克利等人的一个研究发现，要求ADHD青少年看电脑屏幕，屏幕上会以每秒一个的速度闪过不同的数字，每当出现一个“1”又出现一个“9”的时候，就要按一下按钮，结果ADHD青少年在这些枯燥任务上的错误率均明显高于正常控制组。但是如果重复这项测试，只是稍微改变一下条件，即在屏幕上数字的左右方都闪烁其它引人分心的数字时，ADHD青少年和正常控制组的表现就没有差异了。这说明，一旦增加任务难度，引入更多的分心刺激时，ADHD个体与正常个体的表现反而没有差异。信息量的增多，反馈的变化，难度的增加，这对于ADHD儿童来说，都是强化，他们在完成这些任务时，不断地得到满足，认知资源的利用效率也非常高。而当完成枯燥乏味的任务时，由于不能得到即时强化，ADHD儿童便强烈的从环境中寻求其它额外的强化。

另外，道格拉斯也认为儿童抑制冲动的缺损最主要的在于延迟满足的困难。包括三个方面：(1)过分强烈的寻求即时强化；(2)难以忍受对强化物的期待，并由于大脑中时常浮现强化物而分心；(3)当预期的结果没有实现，挫败感强。就是说延迟满足要求个体对预期的强化物所产生的激活作用进行抑制，将更多的认知资源投入到当前的任务上来，这恰恰是ADHD儿童所不能做到的。DSM-IV所描述的ADHD儿童最核心的行为症状：冲动、多动和注意不集中(inattention)是抑制冲动或者说是延迟满足失败的必然结果。抑制不仅要抑制无关刺激，还要抑制已经被激活的行为反应，确保有充分的时间去组织反应，并且决定在适时的时候作出反应。当ADHD的行为反应系统被激活时，反应变成一种强化，但是由于延迟满足能力的落后，他们往往不能做出更多的思考，延迟反应，这就是他们为什么比较容易冲动的缘故。当任务比较枯燥时，ADHD儿童不能得到即时的强化，不能长时间地期待强化，于是，他们更容易从周围环境中寻找刺激来满足其需要，行为上表现出多动和注意力维持上的困难。总的说来，ADHD儿童的延迟满足能力与正常儿童相比，存在明显的缺损，他们过分强烈的追求即时强化，不能够长时间等待强化的出现，甚至不能够压制由于脑海里出现强化而引起的分心作用，在枯燥任务面前表现出极为不耐烦，这也是ADHD儿童给人不成熟感觉的重要原因所在。

实际上，延迟满足能力的落后不仅导致了ADHD儿童行为上的自控能力的落后，也导致了情绪自控能力的落后。早在婴儿期开始，ADHD儿童就比正常儿童难照顾，有45%的ADHD儿童，除了本身的症状以外，至少还有另外一种精神方面的症状，甚至同时有好几种，比如ADHD儿童比其它儿童更加容易焦虑和沮丧。如今，临床工作者都认同ADHD儿童较容易发展出对立反抗性行为障碍(ODD)。三分之二以上的ADHD儿童固执好辩，那些具有明显对立反抗性行为的ADHD儿童，常常具有攻击性，易激惹，逞口舌之快，好斗殴，情绪极不稳定，甚至慢慢发展成为反社会行为，如撒谎、偷窥、打架、离家出走、损坏公物甚至犯罪行为。另外，这些ADHD儿童甚至慢慢的表现出对父母、老师的冷漠，他们甚至恨自己的父母和老师，甚至讽刺他们，父母往往会觉得：“我感觉就要失去我的孩子了”。为什么多数ADHD儿童的情绪反应如此强烈呢?根据行为抑制模型，每当出现一个占优势的反应的同时，都会伴随着与这个反应相对应的情绪激活，个体不仅要抑制占优势的行为反应，还要抑制对应的情绪激活。与抑制行为反应一样，抑制情绪反应也要求个体对情绪冲动延迟满足。情绪对于个体的行为起到强化和动机作用，它可以让个体在没有即时的外在强化的同时，也能引发自己的行为。因此，如果不能很好的进行情绪自控，行为则更加冲动。对情绪的延迟反应使得个体更好地组织自己的工作记忆和认知策略，以产生自我指导的行为。由于ADHD儿童抑制冲动、延迟满足的能力弱于正常儿童，他们更容易出现强烈的情绪反应。同时，不良情绪又往往导致ADHD儿童同伴关系不良，与老师、家长常常处于矛盾状态，甚至进一步发展成为对立反抗性行为障碍(ODD)。

认知-行为训练的原理与方法针对ADHD儿童延迟满足能力的落后，可以通过认知-行为训练干预的方法，提高其行为和情绪的自我控制能力。针对ADHD的方法主要有药物治疗、心理辅导和行为治疗。药物治疗是最为常见的方式，在美国有75%以上的ADHD儿童服用过兴奋剂类的药物，但是兴奋剂并非对所有儿童都有用，需要有一个总体评估决定是否用药，影响因素包括儿童的年龄(相对而言5岁以上的儿童更有效)、症状严重性和持续时间、以前治疗的成功记录以及药物滥用的问题。一般来说，在正确的指导下服用兴奋剂是安全的。但是，仍然有部分儿童出现副作用，例如体重降低、胃口不好、临时性长高障碍或者难以入睡等。尽管药物的短期效用已经得到充分证实，遗憾的是，追踪研究表明兴奋剂在学校成绩、同伴关系、青少年行为问题或者成人调整等方面作用有限。心理辅导包括家庭咨询、支持团体和个人咨询的方式。许多ADHD家庭会经历挫败、责难和愤怒，家庭成员间需要特别的协助，不仅是管理行为，而且要处理他们之间的感情。家庭治疗和支持团体的方法对于处理由于ADHD引起的家庭问题会很有帮助。同样，由于ADHD个体很少得到别人的认同，他们得到的往往是失败的体验，甚至，就算他们成功了，也常常归因于一些不可控因素，比如运气好，任务容易等。长此以往，他们更容易产生不自信、自暴自弃、抑郁等负面情绪。针对这些问题，个体心理辅导会有帮助。但是，心理辅导在多大程度上，在多长时间内能够改善ADHD症状呢?一般认为，心理辅导的作用是非常有限的，也只能起到短期的效果，只能在一定程度上缓解ADHD症状，尤其是在情绪管理、行为技能上。但是，对于ADHD儿童的学习问题则帮助不大，更不能从本质上改善ADHD症状。

行为管理特别是教育干预的方法致力于管理妨碍学习的注意分散和多动-冲动行为，并给孩子提供一个能发挥他们的优势的课堂环境。方法是教师和孩子一起设定一个现实的目标，建立一个双方同意的奖惩制度，仔细的监督表现，当孩子达到目标时给予奖励，反之则给予惩罚。教育干预的方法确实在一定程度上提高了ADHD儿童的学习效率，在短期内改善了ADHD症状，然而，一旦ADHD儿童熟悉了干预的程序，对强化物不再敏感时，教育干预的效果就大大降低。

如前所述，ADHD儿童由于其抑制能力的落后，不能延迟满足期待，导致了其行为的冲动和情绪的不自控，而这些内在的缺损又进一步导致了其心理品质或者说是人格特质的缺陷。如果单纯采用心理辅导、行为干预的外在手段，虽然在一定程度上能够缓解ADHD症状，但是不能很好的提高其延迟满足的能力。而认知-行为训练的方法则恰恰从认知的角度出发，训练ADHD儿童抗干扰的能力，延迟反应的能力，言语和非言语工作记忆的能力以及内化言语和自我监控的能力来提高ADHD儿童的延迟满足能力。国内通过训练ADHD儿童自我监控能力来提高其学习成绩的研究较多，但是，从训练ADHD儿童的工作记忆能力、延迟反应能力和抑制干扰能力来改善其症状的研究则几乎是一片空白。认知训练的主要方面包括执行功能尤其是执行抑制的训练、视听工作记忆能力的训练、视觉辨别、听觉辨别、视听唤醒、空间时间感训练等。尤其是执行抑制的训练格外重要。执行抑制又分为听觉执行抑制和视觉执行抑制，训练中要求ADHD儿童尽量减少冲动反应和遗漏反应，提高反应的准确率和效率，目的是要提高ADHD儿童的冲动反应和延迟满足能力。

尽管ADHD儿童的执行功能落后已经勿庸置疑，但是，具体方面执行功能的落后则存在很大差异，有些ADHD个体视觉抑制能力落后，但是听觉抑制能力正常，有些视听工作记忆能力正常，但是空间感、时间感能力落后，因此，针对认知-行为训练的方案的设计则应该根据ADHD个体差异而设计。一般来说，干扰控制训练、延迟反应训练是必须的，但是视听工作记忆、视听辨别、空间时间感训练则要根据个体的缺损程度来决定是否需要增加训练。总的说来，与教育干预、心理辅导相比，认知-行为训练由内至外，简单可行。通过训练ADHD儿童的认知能力、学习能力来提高其学习成绩，改善其行为情绪问题，是教育和临床工作中值得重视的方法。2

正常儿童与成人反应抑制功能的fMRI比较研究执行功能是当前认知神经科学研究的前沿问题之一，其中一个重要方面就是反应抑制功能，其主要是反应在克服目标优势反应，抑制反应冲动。学龄期儿童是大脑发育和逐渐完善各项认知功能的关键时期，国内尚未见对正常儿童的反应抑制功能的研究，涉及执行功能的脑区在儿童的激活模式也未明确。持续性操作测试(Continuousperformancetest，CPT)是基于GO-NOGO范式的延伸，是一种测试反应抑制功能的很好的工具，功能性磁共振成像(functionalMRI，fMRI)是一种非损伤性的影像学检查方法，可以在活体条件下从形态与功能两方面直接观察人脑的神经活动，被广泛应用于神经认知的研究。本研究使用CPT任务与fMRI结合的方式，研究成人和儿童执行反应抑制功能的激活模式，探讨儿童至成人反应抑制功能的发展特点，为临床一些疾病的研究提供新的方法。

功能成像结果正常儿童完成非靶任务，主要脑激活区在扣带回、左侧背外侧前额叶皮层、两侧叶腹外侧前额皮层和小脑(图1)。正常成人完成非靶任务，主要激活脑区位于中央额前叶、扣带回、左侧前额叶背外侧皮层、左侧前额叶腹外侧皮层、梭状回(图2)。和成人对照，儿童中央额前叶和扣带回激活的强度和区域明显小于成人，小脑、右侧腹外侧前额叶皮层和左侧岛叶比成人激活明显。

讨论持续性操作测试(ContinuousPerformanceTest，CPT)，其是一种反应/不反应任务(GO/NOGOtask)，基本任务是对GO刺激进行反应，对NOGO刺激抑制反应。本研究采用的CPT-AX任务，本身只包括了对数字的识别，摒弃了STROOP效应的中的色字和颜色的识别及其相关的内容；与其他形式的GO-NOGO任务相比靶任务出现概率比背景组小，刺激重复少，快速呈现；在实验过程中，一方面要求受试者观察数字，另一方面需要受试者对概率相对小(20%)事件快速反应，需要受试者保持有效的警觉状态和高的反应效率以及对于这种持续出现的不同刺激保持警觉才能有效完成任务，研究提示这种刺激的不断变化和累积的持续呈现效应能够调节重复抑制效应。

基于注意的自上而下(TOP-DOWN)的加工模式，许多研究在执行控制任务时额前叶(PFC)和扣带前回(ACC)均被激活，一般认为扣带回把冲突信息传给额前叶，PFC通过自上而下的注意调节机制，调整负责视觉等方面加工的脑区的活动，扣带回和额前叶构成了一个反馈环路。在认知任务中扣带回激活与三种因素有关:任务要求忽视优势反应任务、证据不足的反应、涉及错误监测的反应。本研究采用的CPT任务中，要求被试者忽视优势冲突任务，在正确反应和被放弃反应竞争。实验结果显示，成人和儿童中扣带前回和额前叶均激活。但成人的额前叶和扣带回激活程度明显大于儿童。学龄期儿童尚未发育完善，反应抑制功能尚未发育成熟，这点从行为学上也可以得到证据，许多学龄期儿童都表现出相对与成人的多动及行为控制力差的行为学特点。有研究报道，老年人和年轻人在执行功能行为学上没有差异，但其脑区激活的程度是明显大于年轻人，显然老年人在执行控制功能时需要更多的脑区来协调。在本实验中，有2例儿童，在行为学表现类似成人，但是其激活脑区比儿童平均水平明显增强。从生理上说，他们付出了更多的努力，来克服任务中优势反应，达到了成人的反应水平，但是付出的努力显然比成人大，需要更多的脑区来参与，才能高效的完成任务。Botvinick等研究提示，扣带回不同的部位涉及了执行功能不同过程，扣带回后部区域主要涉及对错误反应及对高度冲突的任务作出正确反应，扣带回前部则主要对错误产生反应。本实验结果显示，扣带前回儿童激活减弱，而扣带后回儿童激活明显，成人未见明显的激活。研究推测在非靶任务时，儿童在执行反应抑制，所体验到的错误反应和冲突程度大于成人，因此体现出扣带后回激活的差异，这点从儿童的错击率显著大于成人也可以得到佐证，故本研究结果提示，正常成人和儿童对于任务采取的策略是不同的。同时研究结果还显示，成人左侧梭状回激活，而儿童未见激活，梭状回参与高级情绪管理，推测成人在执行难度大的反应抑制任务时，可能采取了更高级策略。临床上额前叶(PFC)损伤的患者和儿童的表现相似，许多研究显示，执行功能和额前叶(PFC)的逐渐成熟有关。在任务需要加强注意时，冲突负荷加重时，额前叶可能调节注意资源，使能有效配置注意资源。对于儿童来说，在执行同样的冲突任务时，儿童的冲突负荷比成人重，需要更多的脑区来参与，配置资源，减轻冲突。本研究结果显示，成人在前额叶执行反应抑制任务时比儿童激活明显，提示前额叶随年龄发展而逐渐成熟，其配置资源能力越强，在认知控制发挥作用越来越大。

MacDonald等研究认为背外侧额前叶皮层(DLPFC)通过自上而下的注意调节机制，调整负责视觉等方面加工的脑区的活动，扣带前回(ACC)和DLPFC构成了一个反馈环路，在本研究中儿童与成人均见到DLPFC激活，证实了DLPFC参与了执行控制的调节，同时儿童和成人的腹外侧前额叶皮层(VLPFC)也被激活。对于DLPFC和VLPFC在认知控制中具体作用还存在争论，是否存在特化的抑制加工脑区，抑制是DLPFC，还是VLPFC的功能，或是两者共同的协调。本研究结果提示，在执行反应抑制的过程中，需要DLPFC和VLPFC共同的协调。需要指出的是儿童，右侧额前叶腹外侧皮层在儿童激活更明显，由于儿童在执行任务过程体验反应冲突比成人更多，需要右侧DLPFC将反应冲突信息加工。儿童右侧VLPFC在执行反应抑制的过程中可能在反应抑制的过程中抑制加工发挥了重要作用。

小脑和基底节在认知控制的过程中也发挥了重要作用，基底节在调节执行功能与其他注意力作用之间的联系上特别重要，基底节特别是尾状核涉及到了认知功能。近年来发现小脑和基底节同前额皮质有神经联系，这些联系为这些皮质下核团参与工作记忆、有规则的学习和计划提供了解剖学基础。本研究结果显示，正常儿童小脑和基底节区激活，但与成人比较激活明显减弱，表明学龄儿童工作记忆功能尚未发育完善，需要更多的脑区参与。值得一提的是，儿童的岛叶激活比成人激活明显，Bush等3研究ADHD患者时发现儿童注意缺陷多动症患者的岛叶可能参与了注意的代偿机制，儿童相对于成人来，在行为学和注意力表现和多动症患者相似的特征，在本研究使用的提示性持续操作性任务，实验刺激快速呈现，难度较大，研究推测岛叶可能参与了注意的代偿。

研究结论综上所述，随着儿童年龄的增长，儿童执行反应抑制的能力也是逐渐加强，从脑功能发育的角度来说，研究提示右侧腹外侧额叶在儿童执行功能发挥了重要作用，随着大脑的中央前额叶和额前叶背外侧皮层发育，儿童执行功能也逐渐完善。功能性磁共振成像结合CPT测试可用于儿童执行反应抑制功能的研究，为儿童的一些神经精神疾病如ADHD(注意缺陷多动综合征)、儿童抽动秽语综合征等的诊断与处理提供可靠的依据和新的方法。今后研究需要设计更完善的任务，进一步加大样本含量来对儿童的额前叶的发育和儿童执行反应抑制能力中注意的补偿机制进行深入研究。4

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所