任務(wù)間目標(biāo)設(shè)置線索透明性對認(rèn)知靈活性作用

1、 Setting Goals to Switch Between Tasks: Effect of Cue Transparency on Childrens Cognitive Flexibility 主要內(nèi)容 概述 實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)二 實(shí)驗(yàn)三 本文包含三個實(shí)驗(yàn)，通過不同線索透明性的變化（聽覺透明性線索，視覺透明性線索，視覺隨意性線索），測量對任務(wù)目標(biāo)從線索到言語陳述轉(zhuǎn)換的難度。 實(shí)驗(yàn)材料為高級維度變化卡片分類任務(wù)（Advanced Dimensional Change Card Sort）。維度變化卡片分類任務(wù) (Dimensional Change Card Sorting，簡稱DCCS)

2、DCCS是一種典型的冷執(zhí)行功能的研究方法。此任務(wù)中，研究者首先向兒童呈現(xiàn)不同顏色和不同形狀的圖案的目標(biāo)卡片，接著呈現(xiàn)給兒童一系列測試卡片并要求兒童在一種維度上(如顏色)進(jìn)行分類；經(jīng)過幾次試驗(yàn)后，又讓他們在另一維度上 (如形狀)再進(jìn)行相等次數(shù)的分類。其關(guān)鍵因變量為維度變化后兒童是否能正確分類，從而檢驗(yàn)兒童運(yùn)用合取規(guī)則的能力，即能否在兩套不相容的規(guī)則之間進(jìn)行靈活的轉(zhuǎn)換。在標(biāo)準(zhǔn)DCCS的基礎(chǔ)上DCCS 任務(wù)還有許多變式。 執(zhí)行功能一般是指個體對意識控制的心理過程。執(zhí)行功能分為兩種： “冷”執(zhí)行功能（Cool EF）和“熱”執(zhí)行功能（Hot EF）。冷執(zhí)行功能被認(rèn)為是純認(rèn)知的，在生理基礎(chǔ)上與背外側(cè)前額

3、皮層區(qū)域（dorsolateral prefrontal cortex, DL-PFC）有關(guān)的執(zhí)行功能。目前大部分的研究表明：冷執(zhí)行功能在出生一歲左右就開始發(fā)展，34歲是兒童冷執(zhí)行功能發(fā)展的關(guān)鍵期。熱執(zhí)行功能通常也被稱為情感決策，通常有高度情感卷入，要對刺激的情感意義做出靈活的評價。這個過程與外側(cè)前額葉皮層（orbitofrontal cortex, OFC）有關(guān)。實(shí)驗(yàn)一 假設(shè) 被試在聽覺透明性線索條件下比視覺透明性線索下的表現(xiàn)更好，而視覺透明性線索的表現(xiàn)比視覺隨機(jī)線索透明性條件下的表現(xiàn)好。 方法 被試 69名5-6歲兒童(男35,女34),剔除12個無效 數(shù)據(jù) 工具和材料 筆記本電腦、E-p

4、rime軟件、高級 DCCS 實(shí)驗(yàn)過程 所有被試都接受三種線索條件的測試。在第一段時間完成兩個線索條件測試(大約總共需要20分鐘),第三種線索條件在第二段時間完成(大約10分鐘)。 被試要基于形狀或者顏色線索對圖片進(jìn)行按鍵反應(yīng)。每個線索條件有2個簡單區(qū)組（每個區(qū)組有5個練習(xí)trail和10個測試trail）；之后是混合區(qū)組（每個區(qū)組有6個練習(xí)trail和20個測試trail），即包含相等數(shù)量的顏色和形狀trail，20個非轉(zhuǎn)換trail，18個轉(zhuǎn)換trail，2個開始trail。在實(shí)驗(yàn)1中，顏色和形狀游戲不是隨機(jī)順序而是交替的。 結(jié)論 在準(zhǔn)確性和反應(yīng)時上的3（線索特性：聽覺，視覺，視覺隨機(jī)）3

5、（試驗(yàn)類型：單一區(qū)組，非轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換）重復(fù)測量方差分析，發(fā)現(xiàn)線索特性和試驗(yàn)類型的主效應(yīng)均顯著；線索特性試驗(yàn)類型交互作用顯著。 混合代價 不同線索的準(zhǔn)確性和反應(yīng)時混合代價差異顯著。（準(zhǔn)）聽覺視覺視覺隨機(jī)；（反）聽覺轉(zhuǎn)換試驗(yàn)(81.4%);(反)非轉(zhuǎn)換試驗(yàn)(2323ms)轉(zhuǎn)換試驗(yàn)(2725ms)。線索特性的單一代價無顯著差異。 討論 實(shí)驗(yàn)一基于高級DCCS通過操縱線索透明性，考察了學(xué)齡前兒童目標(biāo)設(shè)置的作用。幾乎所有兒童都較好地回憶了視覺線索的意義，表明他們在視覺線索和隨機(jī)線索中，成功地保持了線索-任務(wù)聯(lián)系。 線索特性對于單一代價無顯著影響，說明在高級DCCS中混合代價與單一代價的分離。證實(shí)了混合代價

6、比單一代價更加需要目標(biāo)設(shè)置。 線索轉(zhuǎn)換中要求保持線索-任務(wù)聯(lián)系可能增加任務(wù)難度，表明，缺少目標(biāo)設(shè)置一定程度上解釋了年齡較大兒童在高級DCCS上較差的表現(xiàn)。 處理通道不能解釋所有問題，因?yàn)橐曈X透明性和視覺隨機(jī)線索使用同一處理通道，但是存在顯著差異。實(shí)驗(yàn)二 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c假設(shè) 目的 根據(jù)學(xué)齡前兒童在高級DCCS上的表現(xiàn)，重現(xiàn)線索透明性的作用；一個新的聽覺隨機(jī)線索條件被引入，用于決定線索透明性是否是線索轉(zhuǎn)換困難或者處理線索能力，以及刺激通過不同的通道的決定因素。 假設(shè) 兒童在聽覺隨機(jī)線索應(yīng)該比視覺隨機(jī)線索表現(xiàn)更好；聽覺隨機(jī)線索可能轉(zhuǎn)換較困難，比聽覺透明性線索條件下成績低 方法 被試 31名5-6歲兒童（

7、女18，男13）。被試均未參加實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)過程 工具和材料與實(shí)驗(yàn)1基本一致，有幾點(diǎn)不同：引入了第4種線索，聽覺隨機(jī)線索，其線索是法文假字timo 和 ralu，為相同的女性聲音，相同的持續(xù)時間（380ms）;為使隨機(jī)和透明性線索上視覺編碼時間相等，我們設(shè)計的視覺隨機(jī)線索為灰色圓環(huán)或者棕色正方形的輪廓，與顏色或者形狀相聯(lián)系（見圖1）;包含211個簡單區(qū)組trail以及42個混合區(qū)組trail（2個開始trail，20個非轉(zhuǎn)換trail，20個轉(zhuǎn)換trail）;在混合區(qū)組，轉(zhuǎn)換和非轉(zhuǎn)換試驗(yàn)順序是隨機(jī)的。 結(jié)果 第一系列的重復(fù)測量方差分析，線索透明性和試驗(yàn)類型作為聽覺透明性、視覺透明性和視覺

8、隨機(jī)線索的變量（表1，圖3）；第二個系列的分析在聽覺透明性、聽覺隨機(jī)和視覺隨機(jī)線索下進(jìn)行，只包含正確回答了所有線索問題的兒童（表1、圖4）。 不可預(yù)測序列的線索透明性的作用 為了考察實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果是否可以用不可預(yù)測試驗(yàn)順序進(jìn)行重復(fù)，分析了所有被試聽覺透明性、視覺透明性和視覺隨機(jī)線索的表現(xiàn)。 兩個3（線索透明性：聽覺透明性，視覺透明性，視覺隨機(jī)）3（試驗(yàn)類型：簡單區(qū)組、非轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換）重復(fù)測量方差分析，表明在準(zhǔn)確率和反應(yīng)時上線索特性主效應(yīng)顯著;線索透明性試驗(yàn)類型的交互作用顯著。 混合代價 不同線索條件下準(zhǔn)確率和反應(yīng)時上的混合代價差異顯著。（準(zhǔn)）聽覺透明性線索(6.8%)視覺透明性線索(940 ms)

9、。 單一代價 不同試驗(yàn)類型單一代價在準(zhǔn)確率和反應(yīng)時都有顯著差異。（準(zhǔn)）非轉(zhuǎn)換試驗(yàn)（81.3%）轉(zhuǎn)換試驗(yàn)（75.8%）；（反）非轉(zhuǎn)換試驗(yàn)（2002ms）轉(zhuǎn)換試驗(yàn)（2421ms）。然而，單一代價在線索類型上不顯著。 線索版本的作用 對聽覺透明性、視覺隨機(jī)和聽覺隨機(jī)線索進(jìn)行分析，僅包括正確回答所有線索問題的被試測試線索轉(zhuǎn)換和處理通道假設(shè)。準(zhǔn)確性和反應(yīng)時上的3（線索透明性：聽覺透明性、視覺隨機(jī)、聽覺隨機(jī)）3（試驗(yàn)類型：簡單區(qū)組，非轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換）重復(fù)測量方差分析，表明，線索透明性主效應(yīng)顯著，線索透明性試驗(yàn)類型的交互作用顯著。 混合代價 不同線索準(zhǔn)確率和反應(yīng)時上混合代價差異均顯著。（準(zhǔn)）聽覺透明性線索（1.

10、6%）視覺隨機(jī)線索（12.4%）,聽覺隨機(jī)線索視覺隨機(jī)線索;（反）聽覺透明性線索(597 ms)聽覺隨機(jī)線索(974 ms).13)。 討論 結(jié)果基本與實(shí)驗(yàn)1吻合，除了在準(zhǔn)確率上的混合代價視覺透明性和視覺隨機(jī)線索間的差異不顯著。這種視覺線索的不顯著的差異或者與新的視覺隨機(jī)線索更像視覺透明性線索或者與缺少統(tǒng)計效力有關(guān)，鑒于實(shí)驗(yàn)1的樣本比這個多兩倍。這個問題在總體討論中有進(jìn)一步說明?？傊?，目前的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步說明兒童在從不明顯線索向任務(wù)目標(biāo)的轉(zhuǎn)換中遇到困難。 兒童在聽覺隨機(jī)線索中線索問題的高失敗率說明線索-任務(wù)聯(lián)系很難保持，明基于這樣的線索在目標(biāo)設(shè)置上的困難.這與線索轉(zhuǎn)換假設(shè)一致，并且與處理通道假設(shè)相

11、對立，這使得聽覺隨機(jī)比聽覺透明性線索條件甚至是視覺隨機(jī)條件的準(zhǔn)確率低。 總而言之，實(shí)驗(yàn)1和2表明，目標(biāo)設(shè)置大體上有助于年齡較大的學(xué)前兒童的在高級DCCS上的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 3(年齡:7,9,成人)3(線索明顯性：聽覺透明性、視覺透明性、聽覺隨機(jī))3(試驗(yàn)類型：簡單區(qū)組、非轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c假設(shè) 目的 實(shí)驗(yàn)3目的在于考察線索透明性的作用是否能減少年紀(jì)較大兒童和成人的內(nèi)部言語發(fā)展。 假設(shè) 目標(biāo)設(shè)置與內(nèi)部語言聯(lián)系緊密，線索透明性的作用從7-9歲兒童到成人減少，因?yàn)閮?nèi)部語言的有效使用在童年晚期增加；不管內(nèi)部語言的作用，不明顯線索比明顯線索條件下成功的線索轉(zhuǎn)換需要更多的時間。 方法 被試

12、29名7歲兒童(女18,男11);29名9歲兒童(女15,男14)以及26名成人(16女,10男)。均未參加實(shí)驗(yàn)1,2 實(shí)驗(yàn)過程 工具和材料與實(shí)驗(yàn)2嚴(yán)格一致，包含有216簡單一組測試trail和62個混合區(qū)組測試trail。 被試在聽覺透明性線索條件、視覺透明性線索條件以及視覺隨機(jī)線索條件下分別接受測試。 兒童測試分為2個session(前兩種線索條件在第1個session，20分鐘，第三種條件在第2個session，10分鐘);成人在一個session進(jìn)行測試(約30分鐘)。 結(jié)論 通過兩個3（年齡：7歲、9歲、成人）3（線索明顯性：聽覺透明性、視覺透明性、聽覺隨機(jī)）3（試驗(yàn)類型：單一區(qū)組、

13、非轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換）在準(zhǔn)確性和反應(yīng)時上的方差分析，發(fā)現(xiàn)，年齡、實(shí)驗(yàn)類型的主效應(yīng)顯著，年齡試驗(yàn)類型交互作用顯著；年齡線索透明性的交互顯著；最重要的是，線索透明性試驗(yàn)類型交互作用在準(zhǔn)確性和反應(yīng)時上顯著。年齡線索透明性實(shí)驗(yàn)類型交互作用在準(zhǔn)確性上有較小差異，在反應(yīng)時上差異不顯著。 混合代價 準(zhǔn)確性上混合代價顯著，在7、9歲兒童差異顯著，但成人不顯著。 反應(yīng)時上混合代價差異顯著，從聽覺透明性線索到(452 ms)視覺透明性線索(637ms)的混合代價增加。從視覺透明性線索到視覺隨機(jī)線索(764 ms)增加。單一代價 準(zhǔn)確率的單一代價顯著，每個年齡組內(nèi)也是如此 聽覺透明性的單一代價與視覺透明性線索單一代價有增加

14、趨勢，并且從視覺透明性線索到視覺隨機(jī)線索有顯著減少。 討論 實(shí)驗(yàn)3通過7、9歲兒童和成人做高級DCCS考察了線索透明性的作用。結(jié)果重復(fù)了線索透明性在混合代價上的作用。最重要的是，在準(zhǔn)確性上這種作用隨著年齡逐漸降低，與目標(biāo)設(shè)置的說法一致，因?yàn)閮?nèi)部言語有效性增加。事實(shí)上，混合代價在成年人上甚至?xí)В砻鳟?dāng)內(nèi)部語言有效地使用，目標(biāo)設(shè)置不再困難。 在反應(yīng)時上所有年齡組都存在顯著差異，包含成年人。不管內(nèi)部言語的有效性如何，隨機(jī)線索可能需要更多時間轉(zhuǎn)換。 線索透明性也影響單一代價。盡管單一代價大部分反應(yīng)轉(zhuǎn)換過程不被預(yù)期，該結(jié)果表明，比起轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，非轉(zhuǎn)換試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)激活更容易，因?yàn)樗c先前激活的目標(biāo)相匹配。

15、年齡組的變化依賴于代價類型和測量類型。迄今為止，很少研究考察了這種兒童轉(zhuǎn)化代價的指標(biāo)產(chǎn)生了混合的結(jié)果，有些發(fā)年齡對混合和單一代價都有影響；其他一些研究發(fā)現(xiàn)，年齡只影響混合代價；還有一些研究發(fā)現(xiàn)年齡對混合代價和單一代價都無影響。 總體討論 年齡較大的學(xué)前兒童表現(xiàn)出在高級DCCS中遇到困難，然而他們在標(biāo)準(zhǔn)DCCS中卻是典型的天花板表現(xiàn)（成績都很高）。高級DCCS與標(biāo)準(zhǔn)版本的不同在于，它要求在兩種任務(wù)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且在每個試驗(yàn)中基于隨機(jī)線索進(jìn)行目標(biāo)設(shè)置。現(xiàn)在的研究致力于說明目標(biāo)設(shè)置是否能解釋學(xué)前兒童在變化線索透明性的程度時存在困難。此外，該研究致力于說明線索透明性是否繼續(xù)影響7、9歲兒童和成人的目標(biāo)設(shè)置。 實(shí)驗(yàn)1、2表明，當(dāng)線索透明性發(fā)揮作用時，學(xué)前兒童的表現(xiàn)增加。尤其是，在聽覺透明性線索條件下比在視覺隨機(jī)線索條件下，學(xué)前兒童的成績更高，減少了轉(zhuǎn)換需要。實(shí)驗(yàn)2進(jìn)一步 表明，聽覺透明性線索優(yōu)于