创伤后应激障碍的认知功能缺陷与执行控制

摘要:创伤后应激障碍患者通常伴随着明显的认知功能损伤,例如,存在注意保持缺陷,对与创伤相关的信息表现出更多的注意偏向和应激反应;并存在对创伤信息的记忆偏向,在陈述性记忆和自传体记忆中表现出一定的缺陷。近年的研究积累了更多类似的证据,表明PTSD的认知损伤可能与执行功能缺陷密切相关,但这一解释是否正确仍有待进一步的研究。本综述对5·12汶川大地震后长期的心理干预工作,尤其是认知功能损伤人群的筛选、恢复以及相关科学研究具有现实意义和理论启发作用。

关键词:创伤后应激障碍;执行功能;认知功能

分类号:B842;R395

5·12汶川大地震后,留给广大心理学工作者的艰巨任务之一是灾后心理的长期干预工作。大灾难的经历者、救援者通常是创伤后应激障碍的易感人群(或一定程度上表现出类似症状)。经历过自然灾难中的幸存者中出现PTSD症状的比例约为15%至30%,汶川大地震造成如此大的灾难,恐怕这一比例会更高,尤其是其中的青少年。但同时我们应该看到,更多的自然灾难幸存者没有表现出FFSD。因此,如果能够找到什么因素决定了创伤经历者会表现出PTSD,将是一件非常有意义的工作。

越来越多的PTSD研究关注PTSD的基本认知基础和神经机制,因为PTSD患者通常伴随着明显的认知功能损伤。例如,PTSD患者存在注意保持缺陷;对与创伤相关的信息表现出更多的注意偏向和应激反应:并存在对创伤信息的记忆偏向,在陈述性记忆和自传体记忆中表现出一定的缺陷。本文首先对PTSD患者的认知功能损伤进行总结,并简要介绍了测量认知损伤所用的方法,最后探讨了这些认知缺陷背后的可能的共同机制,希望能为5·12汶川大地震灾后心理干预和重建工作,尤其是认知功能损伤人群的筛查、恢复工作及其相关科学研究提供一定的理论指导作用。

1 PTSD对注意功能的损伤

注意功能一直被认为是基本认知功能之一。已有研究从不同角度测查了PTSD患者的注意功能。

Mirsky等人(1991)提出注意包含四个成分:1)集中一执行:集中于特定的环境线索并采取相应反应:2)保持:一段时间内将集中注意或警觉保持在最优水平:3)转移:以自适应的方式改变注意焦点的能力:4)编码:对序列信息进行登记、回忆以及心理操纵的能力。用波斯尼亚PTSD老兵作为被试,探讨PTSD对Mirsky等人(1991)界定的注意的四个成分的影响。他们用字母标记任务和Shoop任务来测量“集中一执行”功能;用连续执行测验的AX范式(在快速呈现的序列字母中检测A之后的x)来测量“保持”功能,用威斯康辛卡片排序任务来测查“转移”功能;用WAIS-R的数字广度和算术成绩来衡量“编码”功能。结果表明波斯尼

PTSD老兵的WAIS-R算术成绩较差,在CPT任务中表现出更多的虚报错误,因此,该研究发现PTSD对注意的编码和保持功能都有损伤。Vasteding等人(2002)后续的研究基本重复了上述研究结果。

Koso和Hansen(2006)用SART任务检查了20名波斯尼亚PTSD老兵的注意功能。SART任务中,225个1至9的数字随机出现在屏幕中央,每个数字呈现250ms,数字的大小有变化。被试任务是对所有3以外的数字做按键反应。结果发现,与控制组相比,SART任务中PTSD老兵在反应速度上并不逊色,但漏报错误和虚报错误都显著增多。

Leskin和White(2007)利用根据注意网络理论发展出来的ANT范式测查了19名PTSD大学生,发现PTSD大学生表现出执行控制损伤。注意网络理论认为存在三个在功能上相对独立的注意网络:警觉、定向和执行控制网络。ANT测验中,屏幕中央先呈现注视点,然后呈现线索,最后是目标箭头。被试任务是判断目标箭头是向左还是向右。线索类型分为无线索、中央线索(出现在屏幕中央)、双线索(在目标位置的上方和下方同时出现线索,因此线索不能提示目标位置)和空间线索(线索在目标位置的上方或下方出现,预示目标的位置)。目标箭头(中间的箭头)分一致的(如→→→→→)和不一致的(←←→←)两种。无线索条件下的反应时减去双线索条件下的反应时即为“警觉”分数:用空间线索条件下的反应时减去中央线索条件下的反应时,可得到“定向”分数;而用不一致条件下的反应时减去一致条件下的反应时,可得到“执行控制”分数。Loskin和White(2007)发现,PTSD组和控制组在警觉和定向分数上没有差异,但PTSD组的执行控制分数显著高于控制组。进一步分析发现,PTSD组在不一致条件下的反应显著慢于控制组,而在一致条件下则两者没有区别。这一结果表明PTSD患者在抑制无关信息或干扰信息的能力上有特异性损伤。

Shucard等人(2008)在视听两种刺激呈现模态下,记录了23名PTSD越战老兵与13名控制组被试在CPT任务AX范式下的ERP脑电。行为数据结果仅发现PTSD组在听觉呈现的CPT任务中正确率显著低于控制组。但ERP的数据表明,对Go(A后的x)和NoGo(其他x)刺激,两组人在N2和P3波幅上没有差别;但是对于两种模态的NoGo刺激,PTSD组的P3潜伏期更长;对于无关的非目标刺激,PTSD组的P3波幅更大:P3波幅和潜伏期与PTSD量表的高唤醒和再体验分数有显著相关。Shucard等人认为,这一结果表明PTSD的注意问题在于当需要抑制反应时中央处理缓慢,不能过滤无关信息。该研究也说明PTSD的注意损伤不只局限于与创伤相关的信息。

2 PTSD的注意偏向

在对PTSD患者的心理病理学研究中,认知模型理论认为病人对创伤性信息的注意偏向导致并维持了PTSD等障碍。有些研究也表明,PTSD患者对与创伤事件相关的信息表现出注意偏向。

以往已有不少采用Stroop变式的研究发现,PTSD患者比创伤后无PTSD者和控制组对创伤事件相关的词语表现出更多的注意。这里我们举一个比较新的研究作为例子。Constan等人(2004)的研究中,PTSD被试的任务是尽可能既快又准地对序列呈现在计算机屏幕中央的词的颜色进行命名。该Stroop变式中使用了三类词:社会威胁词、战争威胁词、中性词。社会威胁词包括无能、愚蠢、失败、无用、孤独、错误、幼稚、侮辱等;战争威胁词包括装尸贷、死亡、工兵、丛林、伏击、子弹等;中性词包括一些家庭用品,如微波炉、地毯、椅子、镜子、冰箱、桌子、台灯、窗帘等。在Stroop任务之前分别以普通大学生被试和PTSD被试对这3类词所引起的紧张程度进行评判。结果发现,两类被试均认为杜会成胁词和战争威胁词引起的紧张感高于中性词;但大学生被试评判两类威胁词的紧张感没有差别,而PTSD被试评判战争威胁

词引起的紧张感高于社会威胁词。

在Strop任务之前,PTSD被试被告知他们在完成Stroop任务之后还有第二个任务要做。根据第二个任务的不同可以分成4个实验条件,其一为“战争视频威胁”条件,被试需要观看一部关于越战的记录短片;其二为“演讲威胁”条件,被试被告知需要做一个5分钟的演讲并录像;其三为“奖励”条件,被试被告知如果颜色命名速度特别快,则有额外奖励:其四为“控制”条件。被试除Stroop任务外没有得到其他指示。分析Stroop任务的反应时结果发现,只有控制组和奖励组的PTSD被试对社会威胁词、战争威胁词和中性词这3类词的颜色命名速度有显著差异,命名威胁词的速度慢而命名中性词的速度快。这表明在“威胁”条件下注意偏向受到了抑制。

如果把命名战争威胁词的反应时减去命名中性词的反应时,那么就得到战争威胁词的干扰分数指标。正的干扰分数越大表明注意偏向越大,而负的干扰分数则表明对威胁的回避。结果发现,战争威胁词的干扰分数在战争视频威胁、演讲威胁以及控制组条件下分别为14、18和119,表明战争视频威胁条件下对战争威胁词的注意偏向的抑制最大。类似地,可以算出社会威胁词的干扰分数,在演讲威胁、战争视频威胁以及控制条件下分别为36、15和57,表明演讲威胁条件下对社会威胁词的注意偏向的抑制最大。Constans等人认为,对未来的威胁的应激对当前的内容直接相关的威胁信息的注意偏向有最大的抑制作用。

3 PTSD的记忆损伤

记忆功能是基本认知功能之一,因此研究者们也从不同角度来测查IrrSD的这项能力,包括日常记忆、即时记忆、延时记忆、早期和近期的自传体记忆等。

Koso和Hansen(2006)用Rivemead行为记忆测验对20名波斯尼PTSD老兵的日常记忆功能进行了测查。Rivermead行为记忆测验是对日常记忆问题的简短测查,满分是24分(表示记忆正常),包含12个方面,即回忆名字、回忆隐藏的东西、回忆约会、图片再认、即时回忆报纸上的文章、延时回忆报纸上的文章、面孔再认、即时回忆新路、延时回忆新路、传递消息以及方位。结果发现,PTSD组在Rivermead测验的12个方面的记忆均显著低于控制组。

Kleim和Ehlers(2008)对203名袭击幸存者进行了跟踪研究,检查具体性自传体回忆的缺失与抑郁、PTSD和特定恐惧症之间的关系。创伤事件2周后,被试完成自传体回忆测验,2周和6个月后均进行临床访谈。2周时有急性应激障碍或抑郁的被试根据线索词的自传体回忆所提取的具体信息少于无此症状的被试;2周时具体性自传体回忆的缺失能预测6个月后发展成为PTSD和深度抑郁。例如,如果线索词为“度假”,PTSD提取“我记得去年我们去迪斯尼乐园的日子”这类的具体性回忆比较困难,而只能提取出“我小的时候每一次度假都觉得很享受”这类的一般性回忆。Moradi等(2008)以科索沃难民为被试也发现PTSD患者在AMT测验中提取出来的具体性信息少于控制组。

Moradi等人(2008)还以自传体回忆访谈测查了有PTSD的癌症幸存者和控制组。AMI结构化访谈测查3个阶段的语义记忆:童年(如小学、老师、朋友的名字),早期成年生活(如第一任雇主的名字)以及更近的事实(如最近的一次度假)。结果发现PTSD癌症幸存者与控制组在最近事实的回忆没有差异,但PTSD组对童年和早期成年生活的具体性记忆显著差于控制组,而且记忆成绩与PTSD症状的严重性存在显著负相关。

4 PTSD的其他认知功能损伤

除注意和记忆功能外,研究者们还测查了PTSD患者的其他功能,如反应启动和抑制能力、视觉扫描和认知灵活性等

Koso和Hansen(2006)用HSCT测验检查了20个波斯尼亚PTSD老兵的反应启动和抑制能力。HSCT测验包括30个句子,主试大声读出这些句子但略去最后一个词(如“我去电影院看电影”)。对启动条件的15个句子,要求被试用合适的词补全句子;而对抑制条件的15个句子,要求被试用一个完全无关的词补全句子。结果发现PTSD在启动和抑制条件下均比控制组花费了更多时间,不仅言语反应慢,而且难以抑制习惯化反应。

Koso和Hanson(2006)还用连线测验测查了波斯尼亚PTSD老兵视觉扫描和认知灵活性。连线测验是纸笔任务,分A和B两部分,每部分都需要被试将散布在纸上的25个圆画线连起来。A部分的25个圆编号为1~25,被试需要按编号从小到大的顺序画线把圆都连起来;B部分的25个圆编号为1~13以及A-L,被试需要按升序以及数字字母交错的方式(如1-A-2-B-3-C)画线把圆连接起来。被试需要尽快完成任务,而且笔不能离开纸,完成任务的时间作为记录指标。结果不管A还是B部分的连线任务中,PTSD都显著地慢于控制组。

5 PTSD的认知缺陷背后的机制

以上综述了最近有关PTSD的认知功能缺陷的一些研究,主要是行为水平的研究。这些研究发现,与正常被试相比,PTSD患者在注意、记忆、反应启动和抑制能力、视觉扫描和认知灵活性等各个方面都存在缺陷。尽管这些研究结果与更早期的研究结果并不完全一致,但促使人们进一步思考PTSD的这些比较普遍的认知缺陷背后可能的共同机制。

有些学者明确提出了PTSD可能与执行功能缺陷密切相关的观点。“执行功能”是源于注意和工作记忆领域的一个术语,但现在很多学者把它等同于“认知控制”,赋予了它更丰富的意义。Dalgleish等人(2007)认为执行控制涵括了一类负责计划、启动、定序和监控目标行为的认知过程。而Leskin和White(2007)则进一步指出,执行功能是一类高级神经认知功能的集合,包括选择性注意、行为计划、抑制、定势转换和信息操纵等。这个定义并未改变工作记忆执行功能的内涵,只是增加了其外延,把执行功能看作是贯穿各个认知过程的基本能力。

Koso和Hansen(2006)认为,PTSD的认知功能缺陷背后的一种可能的机制是PTSD影响了高级的中央执行控制功能,这个功能控制了记忆思维等认知系统。执行控制水平的资源减少能够解释连线测验和HSCT中较差的注意维持能力和言语工作记忆,以及反应启动和抑制。根据这种观点,记忆缺陷可能主要源于编码不足而不是记忆本身的缺陷。同样,执行控制水平的资源减少也能解释PTSD患者的不同测验得分的高相关。

已有的动物实验发现多巴胺和ANT的执行功能有关,而Leskin和White(2007)的研究发现PTSD症状的严重程度,即高警觉、再体验和回避的程度与ANT测验揭示的执行功能缺陷之间显著相关。因此Leskin和White(2007)认为,

PTSD患者的执行功能可能有不明显但特异性的损伤,并指出PTSD的症状可能与多巴胺功能的异常有关。

Dalgleish等人(2007)也提出具体性自传体回忆的减少可能与执行控制缺陷有关。Dalgleish等人(2007)认为根据线索词提取记忆有两个执行控制需求。首先,在自传体记忆库中搜索特定记忆需要执行功能来抑制无关的记忆。执行功能缺陷可能导致错误地提取了一般性记忆。其次,搜索特定记忆可能需要从自传体记忆的层级结构的顶端(总结性的一般性的记忆)往底部搜索(具体性的事件记忆)。执行功能缺陷可能导致搜索无法完成,而只能提取顶层的一般性的记忆。

综上所述,目前的证据似乎支持PTSD认知功能缺陷源于执行控制缺陷。但是,我们应该看到这只是一种可能的解释。例如,最近Dalgleish等人(2008)的一项研究中,要求被试完成反向的AMT测验(AMT-R),即要求他们根据线索词提取一般性的记忆而避免提取具体性记忆。结果发现AMT-R中结果发现创伤后应激越强,AMT-R测验中提取出的具体记忆就越少。因此认为该结果不支持他们之前的执行控制假说,而支持情感调控说。

实际上现有研究尚不能澄清认知功能缺陷和PTSD的因果关系。PTSD与注意有关的症状可能来自注意和工作记忆缺陷,而且控制和消除创伤性干扰的能力可能依赖于这些执行功能的整合。执行控制能力的缺陷很可能是创伤性体验后才发生的,正常的认知功能乃至神经过程可能因为创伤体验而引起异常。另一种可能是PTSD只在那些本就有执行功能缺陷的个体身上发生,创伤应激体验对执行功能的负荷超过了本就比较脆弱或易感的认知系统。例如,Crowell等人(2002)认为PSTD相关的认知功能损伤实际上可能反映了本就存在的认知功能个体差异。最近,Parslow和Jorm(2007)认为FFSD患者的症状体验可能导致认知功能损伤,但其预先就存在的神经认知功能缺陷可能是PTSD的易感因素,认知功能损伤不仅仅是PTSD症状的结果。

6 结束语

根据本文的综述,我们认为,理论上是否可以用统一的执行功能缺陷理论来解释PTSD的认知功能损伤还有待进一步的研究。但在现实意义上,从执行功能出发,对于认知损伤人群的筛查和恢复,以及相关的科学研究都不失为一个很好的出发点,我们希望这对于5·12灾后的长期心理干预工作有积极的理论启发意义。

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