《刺激老年人选择性停止的策略》

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1、老年人剌激选择性停止策略1. 简介响应抑制是指当不再需要或处于危险中时，能够抑制已经激活或正在进行的响应;这是一项 至关重要的生存技能。因此，检查这种关键行为是否随着年龄的增长而保持、恶化或改变是 很重要的。研究响应抑制的传统实验室方法是停止信号范式(the stop-signal paradigm ) (Logan&Cowan,1984)o在停止信号范式中，参与者通常被呈现为需要快速左手和右手响应 (选择)的刺激。在一些试验中，在刺激开始后几百毫秒(如150-600毫秒)内偶尔出现 个停止信号，这种信号不可预知，表明应该抑制这种响应。该范式中的停止速度(停止过 程的“不可观察”延迟)是指停止

2、信号的反应时间(SSRT )，最好是在抑制和响应概率等于 0.5的解剖点(GO RT分布的中位数)从go反应时间|(RT)中减去停止信号的延迟(Band, van der Molen, & Logan, 2003)。根据独立赛马模型，停止信号范式可以被建模为由go刺激触发的go过程和由停止信号表 示触发的stop过程之间的“赛马”。在信号存在性试验中当stop过程在go过程之前结束， 并且不发出范应时，响应抑制成功。当go过程在stop过程之前结束时，响应抑制不成功， 并且错误地发出响应。使用这个概念，Logan( 1981 )提出可以估计stop过程(例如SSRT ) 的“不可观测的”延迟。

3、基于这一思想，大多数停止信号研究主要集中于SSRT作为抑制性控 制的指标(也称为反应性控制0虽然文献中描述的绝大多数停止信号研究都支持独立赛马模型(Verbruggen & Logan， 2009a ),但研究还表明，从一些停止信号情景中收集的经验数据，如选择性停止信号任务 (Bissett & Logan，2014 )或选择性停止变化范式的复杂版本1 ( Verbruggen & Logan，2009a , 2015 ）在某些情况下可能会违反独立赛马模型的预测，挑战传统SSRT估计的有效性。1在一个简单的停止-改变任务中，参与者被指示停止最初计划的go响应，然后每当信号出现时就 执行另一个“

4、改变”响应（Verbruggen & Logan，2009a，2015）；而在一个选择性停止变更任务中，参与 者被进一步要求辨别如果其中一个信号发生（有效信号），则确定是否停止和改变计划的go响应，或者如 果另一个信号发生（无效信号）则执行计划的go响应。选择性停止变化的复杂版本是指停止信号规则经常 变化的情况（在Verbruggen和Logan，2015中称为变化映射条件）。在简单的停止变更任务中，不违反独 立性假设。选择性停止范例（这里我们具体指“刺激”选择性停止任务，2 SST）不同于简单的 停止信号范例（即，当停止信号发生时停止所有响应;这里我们指的是全局停止任务，GST） 涉及两个停

5、止信号。2在包括本研究在内的一些停止信号研究中，选择性停止信号涉及在不止一个呈现 的停止信号（即，在一个有效停止信号和一个无效停止信号的感知水平上；Sharp等人，2010； Van de Laar 等人，2010； Van de Laar等人，2011）之间的区分。相反，一些停止信号研究指的是反应选择之间的区别 （即，在运动水平：一些反应应该被抑制，而不是其他反应;Aron & Verbruggen，2008; De Jong等，1995;van de Laar等，2010）。一个停止信号告诉参与者停止响应，而另一个停止信号告诉参与者忽 略该信号并继续响应。Bissett和Logan（ 20

6、14）发现，在刺激选择性停止任务中，年轻人在任务执行策略上可能 存在个体差异。他们确定了至少两种可行的策略。第一种类型是“辨别然后停止”策略，参与 者在决定停止之前对信号进行区分。比塞特和洛根（2014）后来区分了这一策略的两个变 体：（1）独立判别然后停止，（2）依赖辨别然后停止 前一种变体符合传统的赛马模型， 在这种模型中，前进和停止过程是独立的（Logan & Cowan, 1984）。与此相反，依赖判别然 后停止这种变体违背了独立赛马模型的假设，该模型要求判别停止和忽略信号与go过程相 互作用，并在信号出现时延长go RT。第二种策略是“停止然后区分”，即参与者在信号出现 时抑制响应，

7、然后区分信号以决定是响应还是持续（De Jong, Coles， & Logan, 1995）。 就我们所知，没有关于衰老的研究（例如，Bedard等人，2002 ； Van de Laar，van den Wildenberg，van Boxtel，&van der Molen，2011）直接研究了是否使用 Bissett 和 Logan （2014）中讨论的个体主体方法执行这些选择性停止信号范例会随着年龄而变化。例如， 老年人可能比年轻人更频繁地使用更快的非选择性停止机制（停止然后辨别策略）来促进他 们的抑制。大多数关于衰老的文献通过简单的停止信号任务检查了老年人的抑制功能，其中SSRT估

8、计基本上与独立赛马模型的预测一致（Anguera & Gazzaley , 2012; Kramer , Humphrey , Larish , Logan ） ，& Strayer , 1994; Kray , Kipp，& Karbach , 2009; May & Hasher, 1998; Ridderinkhof, Band , & Logan , 1999; Williams , Ponesse , Schachar, Logan , & Tannock , 1999 ）。因此，不同绩效亟的问题较少涉及简单的停止信号任务（但 请参阅Verbruggen & Logan , 2015

9、，以便在讨论中详细阐述不同的观点）然而，这种简单 的停止信号任务并不像日常生活场景中那样捕获自适应控制过程（Aron，2011 ）。个代表性的场景是驾驶。例如，意外的道路状况（例如水池与物理障碍物要求驾驶员快 速决定是继续驾驶还是停车。这种适应性控制行为取决于激活和抑制控制之间错综复杂的相 互作用，并且与非选择性、全停止抑制相比具有更灵活的抑制过程。实验室的刺激选择停止 信号任务需要额外的识别停止信号，而不是忽略信号。因此，与简单的停止信号任务相比， 它可能在生态学上更有效并且对衰老更敏感。令人惊讶的是，很少有研究通过选择性停止范 式来检验与年龄有关的抑制。此外，这些研究（Bedard et

10、al。，2002; Van de Laaretal。， 2011 ）没有采用个体主体方法对绩效战略进行分类。因此，这项研究将填补这一空白。本研究的一个主要目的是根据个体-受试者行为RT水平的分析来区分不同年龄组是否对 刺激-选择性停止-信号任务表现出不同的策略分布。Bissett和Logan （ 2014 ）关注从 刺激选择性停止信号任务中收集的三种行为测量，以描述这三种策略（1 ）无信号RT; （2） 未能停止RT; （3 ）忽略RT。年轻的成年人很少使用辨别然后停止策略，在进入和停止之 间具有独立性（|独立判别然后停止）相反，非选择性停止策略（全部停止然后判别）或判 别然后停止策略的变化与

11、进入和停止之间的依赖关系（依赖判别然后停止|）是该组的更常 见选择。因此，研究老年人是否有比年轻人更相似或不同类型的表现策略是有趣的。除了检查与年龄 相关的反应控制和基于RT模式的绩效策略分类之外，我们还检查了与年龄相关的主动控制。Braver(2012)利用其他任务范式(如AX版本的持续绩效任务，AX- cpt 3)提出了在老龄化研 究中同时检查反应性和主动性控制的重要性在这些任务范式中提出了控制框架的双重机制。 3在 AX-CPT中，向参与者呈现提示-探针对，并指示对X探针进行目标响应，但仅在其遵循A-cue时。 根据认知控制的双重机制，主动控制是指在执行需要持续监控的任务事件之前主动维护

12、目 标相关信息。反应性控制|是指一种机制，它只被用来抑制来自特定事件的干扰。Braver和 他的同事们观察到，与年轻人相比，老年人对反应性控制和主动控制的依赖程度有所不同。 特别是，他们观察到老年人更喜欢对主动控制策略采取反应(Paxton，Barch，Racine，& Braver，2008 )。然而，Braver ( 2012 )也指出，由于主动控制和反应控制之间的互补计算 权衡，一些变量和因素可能会偏向控制策略的选择。例如，如果任务事件之前的预期持续时间很短(AX-CPT任务中的提示-探测间隔)，则可 以实现任务目标的持续维护(主动控制。如果持续时间很长，那么持续的目标维护可能是 不切实

13、际的。因此，老年人可能并不总是更喜欢对主动控制策略采取反应。因此，通过停止 信号任务研究年龄相关反应抑制的研究还应考虑除了反应性控制之外的主动控制以描绘在 Braver(2012)提出的双模式控制系统中是否存在年龄相关差异。虽然之前一些使用停止信号 任务的研究表明，虽然反应性抑制控制与年龄有关，但主动抑制控制并不一定与年龄有关 (Kleerekooper et al.，2016;Smittenaar 等，2015;Vink 等，2005;Zandbelt & Vink, 2010)。 相反，Van de Laar et al.(2011则显示了不同的结果。他们证明了与年龄相关的主动控制的 增加

14、。鉴于年龄相关控制的差异，研究是否存在年龄相关的无主动性和/或反应性抑制控制 是很重要的。为了实现这一目标，我们设计了三个任务块来检查主动和被动控制过程。虽然SSRT直接 指示了主动控制功效，但主动抑制控制功效是指纯选择RT ( CRT )任务块中的RT与具有 停止信号的任务块中的RT相比。本研究中检查了 GST和SST任务块。在停止信号实验中，指示参与者不要等待停止信号发生。先前的研究表明，当停止信号插入CRT区块时，参与 者倾向于延迟其反应（Logan & Burkell , 1986 ）。这表现为主动控制（例如预期停止） （Kleerekooper 等，2016; Verbruggen

15、& Logan，2009b; Verbruggen，Stevens，& Chambers，2014; Vink 等，2005 2. 方法2.1. 参与者二十四名年轻成年人（11名女性和13名男性;年龄范围20至30岁;平均年龄=23.042.52 岁）和24名老年人（11名女性和13名男性;年龄范围61至76岁;平均年龄=66.043.84 岁参加了这项研究。最初有31名老年人但由于在忽略的信号试验中遗漏率很高:N25%）, 其中7人被排除在分析之外。他们的平均受教育年限为年轻人15.541.22岁，成年人为 14.082.25岁（见表1 ）。所有参与者均使用蒙特利尔认知评估（MoCA; Na

16、sreddine等， 2005 ）和 Beck 抑郁量表（BDI-II; Beck，Steer，Ball，&Ranieri ，1996;截止评分为 13 ）。 他们在MoCA的平均得分为年轻成人27.422.02和老年人26.832.56。他们对BDI-II的 平均得分为年轻成人3.332.90，老年人5.423.64。TAklPsliidikinJG tlurdcLflizlica. 24)did (N - 2A)Gender (Ci in)11/1311/BAge SD;实时23. D Rrunp i mArkcd in bold and itatcj,，闻母呻由血1明 LS5IX msX

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23、参与者 在GST和SST区块的无信号试验中表现比CRT区块慢（GST ：579.86118.50 ms; SST： 561.63）124.82ms;和CRT ：467.2987.91ms、年龄和阻滞类型之间没有显着的相互 作用，这表明两个年龄组都表现出类似的主动控制成本。3.1.2. CRT，GST和SST块中的错误比例（选择错误和遗漏）：主动控制类似的双因素方差分析的结果显示老年人比年轻人表现出更多遗漏;2.45%4.11%对0.68% 1.37%年龄和阻滞之间存在显着的相互作用，表明老年人在GST区块中表现出比CRT 和SST阻滞更多的遗漏。相反，两个年龄组的选择误差没有显着差异，两组在C

24、RT区块中 的选择误差显着高于GST或SST区块（2.77%3.06%对1.04%0.96%和1.25%土分别 为 1.10%3.2. 停止信号试验的整体表现在战略中崩溃了关于停止信号试验的行为结果见表2，对于ANOVA的结果见表4。Theofihe diidlhis of idnce ANOVAI on liveJ dau I） theii iab IbDed inJtftii: RT. nfd|i,*iiiK |S5kT：咱l.mofT曲皿血1剪|羁。；arid 的 f 占 l财* afirihbii 1*1 in Elie 欢IMI 鹑牛W 由始 I 如:G5Ti,*d 剑址 i* 疆）

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26、长和遗漏较高）有显著的主要影 响，但对选择错误没有显著影响。3.3. 策略在两年龄组间分布的非参数检验表5列出了使用Bayes因子的策略分类。在停止然后判别|策略组中，有14名年轻成人（平 均年龄：22.712.12;受教育程度：15.791.15 ）和14名老年人（平均年龄：66.143.02; 受教育程度:14.072.34有10名年轻成人（平均年龄23.502.94;教育程度:15.201.25） 和8名老年人（平均年龄：66.505.15;教育程度：13.632.12 ）归类于依赖判别然后停止组。其余2名老年人被归类为独立判别然后停止组。我们进行了非参数Fisher精确检验，以检验两个

27、年龄组在策略分布方面是否存在差异。结果显示两个年龄组的分布无显著差异（p=0.44）。hrfrvTUE rTTiiutnhi rMnlwnt njmAHnrjndclMitV.nwn*runnThrw ：ETL ajadard frniE-E-nrDL ranbfi ri irutiTH-midiTn HLcjkiJjwri i lAfj-rjkilxri Rjfi Lan-x od 曲urjimrrJFiEIS-Q ilwn DriurMuv EXi -K rtefiMdHf IurrnkunbdH-!b4i ID - inAinuw rfa*a uf0cup航 l迎IHEhjciCklXr

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33、判别然后停止组|的SSRT时违反了赛马模型的假设，并且只有两名长者符 合独立判别然后停止组的资格，因此我们提取了 SSRT数据以重新检查年龄相关的反应控 制仅来自停止然后判别（14名年轻成人和14名老年人、本策略组的SSRT数据见表2。该策略组的SSRTs方差分析结果与全面分析相似，表明老年人SSRTs比年轻人长。两个 年龄组SST区块的SSRT都比GST区块长，而且这种区块差异在老年组更为明显。此外 年龄差异仅在SST区组中显著，而在GST区组中不显著（表6）。T* &The results cf Ihff jriis of varuiKt* t ANOVA | onslDp jtuiI r

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35、 rvuin elTeci of BlockVoiirlfiQ.&11：0150.59I3BSS7OJMIdHI-响M.565.7S1185.97032Simple miin rlfeiGJTHl函&13 (0.72)219.611湖5400155TF(L52F121D-163054033Noir: I he mJut- tn llhe- brrkrl- dmrnrew the npprud ji valuer. p-：(MK.4. 讨论本研究的第一个目的是区分不同年龄组在基于行为RT的刺激-选择停止信号范式中是否表 现出不同的执行策略模式。Bissett和Logan（ 2014）报告说，年轻

36、人很少使用“判别然后停 止，策略，其中包括进入和停止之间的独立性（独立判别然后停止。相反，非选择性停止策 略（全部停止然后判别|）或判别然后停止策略的变化与进入和停止之间的依赖性（依赖判 别然后停止|）更为常见。因此，他们的发现挑战了在选择性停止信号任务中估计停止信号 RT的有效性，特别是对于使用区分然后停止策略的组，其中停止或不与通过肉。RT分布 的中值减去停止信号延迟而获得的go处理交互（Band等人，2003 %这种计算主要取决于 独立赛马模型的假设（Logan，1981; Logan & Cowan，1984 *据我们所知，与这一挑战 相反，迄今为止还没有对老年人在执行刺激选择性停止任

37、务时的策略进行分类（Bedard等 人，2002 ;Van de Laar等人，2011 ）因此，研究这一时期老年人使用的策略是有意义的。 这个问题至关重要，因为实验室实验主要集中在简单停止任务中的停止表现，并依靠SSRT 来判断老年人是否患有抑制缺陷。然而，许多常见情况需要选择性地停止不适当的反应（在 运动水平选择）或选择性地停止对停止信号刺激之一而不是其他（在感知水平的选择）而不 是非选择性地停止（Aron，2011; Bedard等，2002 ）。本研究的第二个目的是比较两个年 龄组在执行停止信号任务时的表现。目标的两个主要指标是：（1 ）主动控制和（2 ）反应控 制。当忽视策略时，我们

38、发现老年人表现出比年轻人更长的SST时间，但是这种年龄差异只出现在SST区块。这与之前报道的与年龄相关的反应性抑制控制差异一致(Kleerekooper et al.， 2016;(Van de Laar et al.，2011)，但只有当识别不同停止信号的需求对老化敏感时，才会 出现这种情况。更重要的是，即使我们从那些进行和停止过程不独立的参与者中删除了 SSRT数据，这些结果仍然保持不变，从而违反了赛马模型。停止信号反应时间被认为是反 应抑制控制的反映。在我们的研究中，两个年龄组在GST和SST阻滞之间显示出显著的 SSRT差异(整体阻滞比选择性阻滞快)，但是这种差异在老年组中更加明显。可

39、以认为， SST块中的SSRT越长，是由于停止在这个任务块中的概率比停止在GST块中的概率低。 一条支持证据来自SSRT，其中SST块中的SSRT比GST块中的SSRT长。这表明，go 试验在SST区块中比GST区块中更有效；因此，SST区块中更难抑制停止试验的响应趋 势。然而，以前的一些文献研究未能在操纵停止信号概率的同时观察到SSRT的变化(Ramautar，Kok，&Ridderinkhof，2004 ；Van de Laar，van den Wildenberg，van Boxtel， &van der Molen，2010 % 些研究甚至发现当停止信号较少时，SSRT更短而不是更长(

40、van den Wildenberg & van der Molen，2004 )。已经观察到当停止信号概率改变时SSRT没有 显着改变(Logan &Burkell，1986; Verbruggen & Logan，2009b )。因此，SSRT 差异更可 能归因于插入额外的决策组件或使用对信号辨别有额外要求的选择性停止机制。 Verbruggen和Logan ( 2015 )最近的一项研究进一步表明，决定停止与否将在选择性停止 任务中与执行任务共享处理能力。这可能是条件之间SSRT差异的原因。然后，我们研究了主动控制，并且无论策略如何都使所有参与者崩溃。我们观察到两个年龄 组在主动控制RT

41、成本方面没有显着差异。正如Verbruggen和Logan ( 2009b )所建议的 那样，CRT和GST / SST模块之间的RT差异可能反映了响应策略调整(例如通过提高响 应阈值)或增加双任务需求成本(例如维护不同的规则)。要解开这两个假设，需要重新评 估绩效准确性（Verbruggen & Logan , 2009b *响应策略调整假设预测停止信号块（GST和SST ）中的响应阈值将高于无停止信号块（CRT ）中的响应阈值。这增加了 RT和准确 度（Ratcliff , 1978 ）。另方面，双任务要求假设预测两种情况：（1 ）非决策过程的延迟将 增加或（2 ） GST和SST区块中信

42、息累积的增长率将低于CRT块，前一种情况在准确性 方面没有差异，但后一种情况会显示精度下降。该研究表明，两个年龄组的表现显示，GST和SST区块的试验准确性均高于CRT区块。该性能与GST和SST块与CRT块中观察到的增加的RT相互补充。先前已经观察到在试 验中交换速度以便在停止信号块中停止成功的现象（Logan，1981; Verbruggen，Liefooghe， &Vandierendonck，2004 ）。因此，目前的研究结果与之前的研究结果致，这可能表明参 与者增加了具有停止信号的区块的响应阈值，而不仅仅是由于双重任务要求（Verbruggen &Logan，2009b）。虽然我们发

43、现一些先前的停止信号研究报告没有与主动控制有关的年 龄相关差异；Kleerekooper等 2016; Smittenaar等 2015; Vink等 2005; Zandbelt&Vink， 2010）,使用其他任务范例的其他研究发现了相反的现象，即老年人比年轻人更不可能使 用主动控制策略（Braver，2012; Paxton 等，2008 ）。本研究中的问题出现了为什么这项研究没有观察到与年龄相关的差异甚至观察到了相反的 趋势（老年人的主动RT成本增加但没有达到统计学意义）？一种可能性是Brave（ 2012 ） 提出的情境因素，其中在主动控制和反应控制之间存在互补的计算权衡，并且可能存

44、在一系 列变量和因素影响哪种策略在不同的任务情况和群体中是优选的。因此，Braver和当前研 究之间与年龄相关的双重控制缺陷的差异可能部分是由于AX-CPT和停止信号任务范例之 间的不同任务情况。在AX-CPT任务范例中，个人需要持续维持任务目标并不断更新任务 上下文，这似乎要求对主动控制（基于上下文线索的期望）进行逐个试验调整。当提示-探 测延迟间隔很长时，它可能需要更高的认知资源（Braver，2012 ）。另一方面，在当前的停 止信号范例中，通过基于块的操作（将CRT块与GST或SST块对比）来测量主动控制。因此，主动控制调整可能是基于块的，并且需要较少的认知资源。由于目前的研究并非旨在 直接解决这一问题，因此需要通过操纵不同的任务情况来进行未来的研究，以观察老年人如 何偏向于采取主动或被动控制策略。一种潜在的停止信号范例是上下文提示任务的修改版本， 其中每个试验中的提示的身份指示三种可能的任务上下文之一（忽略信号忽略试验，双双 信号试验，并停止停止信号试验）。因此，这种范例导致在逐个试验的基础上检查主动控 制（Elchlepp，Lavric，