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，在人類注意和工作記憶研究領(lǐng)域再獲新進展，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》在線發(fā)表了題為The 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態(tài)過程兩個方面對精神分裂癥患者的過度聚焦現(xiàn)象進行了系統(tǒng)探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者對相關(guān)信息的過度聚焦同時伴隨對無關(guān)信息的更強過濾。此外，研究還揭示，過度聚焦是隨時間逐漸出現(xiàn)的，即隨著認知加工的進行，精神分裂癥患者會逐漸增強相關(guān)信息并同時抑制無關(guān)信息，直至最終表現(xiàn)出極端的注意選擇。該研究首次發(fā)現(xiàn)過度聚焦會伴隨更強的注意過濾，并從時間維度揭示了這種異常注意選擇的動態(tài)發(fā)生過程。
選擇性注意受損是精神分裂癥的核心認知損傷。但近來一系列證據(jù)表明，相比于健康組，精神分裂癥患者反而表現(xiàn)出更加極端的注意選擇，患者傾向于將注意過度聚焦至少量信息表征上，即使任務(wù)要求同時處理多個刺激。此外，注意不僅可以促進相關(guān)信息的加工，還可以過濾無關(guān)信息的干擾。為驗證對相關(guān)信息的過度聚焦同時伴隨對無關(guān)信息的過度過濾，研究者在實驗中分別比較了健康組和患者組對相關(guān)信息和無關(guān)信息的記憶表征強度。如圖所示，首先呈現(xiàn)一個記憶項，要求被試只記憶其顏色（相關(guān)信息），忽略其形狀（無關(guān)信息），之后采用工作記憶引導(dǎo)注意效應(yīng)來探測兩類信息的記憶表征強度。
結(jié)果如下圖c所示，相關(guān)顏色在患者組產(chǎn)生的注意引導(dǎo)效應(yīng)顯著大于健康組，說明患者組對相關(guān)信息的記憶表征更強，即對相關(guān)信息表現(xiàn)出過度聚焦；而無關(guān)形狀在患者組產(chǎn)生的注意引導(dǎo)效應(yīng)顯著小于健康組，說明患者組對無關(guān)信息的記憶表征更弱，即對無關(guān)信息表現(xiàn)出過度過濾。這一結(jié)果表明，注意的過度聚焦確實同時伴隨注意的過度過濾。為進一步探討動態(tài)發(fā)生過程，將記憶項與搜索屏之間的時間間隔縮短，結(jié)果如圖f所示，患者組與健康組對相關(guān)顏色和無關(guān)形狀的記憶表征強度均無顯著差異，說明注意過度聚焦現(xiàn)象不是在任何情境下都會出現(xiàn)的認知損傷‘副產(chǎn)品’，而是隨著時間注意選擇逐漸極端化的結(jié)果。后續(xù)實驗采用被試內(nèi)設(shè)計和無關(guān)變化干擾范式對上述結(jié)果進行重復(fù)，得到了一致結(jié)論。
本研究是在陳輝教授與浙江大學(xué)沈模衛(wèi)教授、武漢精神衛(wèi)生中心鐘寶亮教授、寧波康寧醫(yī)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(wèi)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），寧波市重點醫(yī)療衛(wèi)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陳輝教授課題組與合作者在《Nature Communications》在線發(fā)表了題為Children exhibit superior memory for attended but outdated information compared to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行了探討，系統(tǒng)對比了兒童和成人在記憶選擇上的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兒童對已注意但不再與任務(wù)相關(guān)的信息表現(xiàn)出比成人更好的記憶，表明兒童對過期信息的過濾能力較弱，從兒童發(fā)展的視角進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(shù)研究聚焦于注意選擇。經(jīng)典研究發(fā)現(xiàn)，兒童相較于成人，對任務(wù)相關(guān)信息的注意更弱，對無關(guān)信息的注意反而更強，表現(xiàn)出較為分散的注意模式。本研究借助陳輝教授課題組開發(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(guī)律。在屬性失憶范式中，被試需要借助某一關(guān)鍵信息對目標進行定位（如下圖所示，在數(shù)字中找字母，字母身份即為關(guān)鍵信息），但之后無需對其進行報告。以往研究表明，成人可以快速過濾此類已注意但無需報告的信息，表現(xiàn)出一種獨立于注意選擇的記憶選擇能力。
本研究通過五個實驗，結(jié)合行為和眼動指標，結(jié)果一致發(fā)現(xiàn)兒童在意外測驗中對于關(guān)鍵信息的記憶顯著優(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(xiàn)了一致的結(jié)果。
本研究是在陳輝教授與沈模衛(wèi)教授、何潔教授緊密合作下完成，同時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驗室的博士后，共同第一作者為已畢業(yè)碩士生郭聽雨，陳輝教授、沈模衛(wèi)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
