兒童注意缺陷多動(dòng)障礙相關(guān)認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)理論及研究進(jìn)展*

注意缺陷多動(dòng)障礙(Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD)是一種在臨床上常見的神經(jīng)發(fā)育障礙，其癥狀主要在學(xué)前出現(xiàn)，主要表現(xiàn)為與年齡不相稱的注意力缺陷、活動(dòng)過度、行為及情緒沖動(dòng)，并可共患學(xué)習(xí)困難、破壞性行為障礙(Disruptive Behavior Disorder, DBD)等其他精神障礙。ADHD的患病率一般報(bào)道為3%～5%，國(guó)內(nèi)患病率為5.7%[1]，全球各個(gè)國(guó)家地區(qū)均有本病發(fā)生，但可能因?yàn)槭褂玫脑\斷標(biāo)準(zhǔn)不同使患病率各有差異。患病的男女比例為(4～9)∶1，但也有學(xué)者認(rèn)為，由于男女患者的癥狀表現(xiàn)有所差異、ADHD相關(guān)研究中女性未得到與男性相同的重視等原因，很多女性患者在目前的診斷系統(tǒng)中未得到適當(dāng)?shù)脑\斷與治療。在ADHD的病因與發(fā)病機(jī)制方面，較為認(rèn)同的觀點(diǎn)是ADHD的發(fā)病來自基因與環(huán)境的共同作用，但具體病因仍不明確。

ADHD的認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)在近十幾年內(nèi)一直是重要的研究方向，為病因?qū)W研究、臨床診斷與治療提供了數(shù)量可觀的理論基礎(chǔ)。本文簡(jiǎn)要概括了ADHD認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)主流觀點(diǎn)，并分析它們?cè)诨A(chǔ)和臨床上的應(yīng)用價(jià)值及優(yōu)缺點(diǎn)。

1 抑制缺陷模型

Barkley RA[2]總結(jié)了前人的研究成果，提出抑制缺陷的理論模型。此模型認(rèn)為ADHD的首要缺陷是反應(yīng)抑制不足，這種不足涵蓋了抑制的全部三個(gè)方面：第一是抑制由事件引發(fā)的首先出現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)反應(yīng)；第二是根據(jù)得到的反饋停止正在進(jìn)行的反應(yīng)，以得到一段可供作決定的延遲時(shí)間；第三即保護(hù)該延遲時(shí)間及在此期間內(nèi)的自我導(dǎo)向行為，從而繼續(xù)完成任務(wù)(抗干擾)。這三方面的缺陷隨后引發(fā)了四種神經(jīng)生理學(xué)上的執(zhí)行功能缺損，包括工作記憶(Working Memory)、情感-動(dòng)機(jī)-覺醒(Affect-Motivation-Arousal)的自我調(diào)節(jié)、語(yǔ)言內(nèi)化(Internalization of Speech)以及行為重構(gòu)(Reconstitution)(即行為的分析與綜合)，再向下游使機(jī)體運(yùn)動(dòng)控制和流暢性受損[2]。臨床表現(xiàn)上可見ADHD患兒注意力難以集中、多動(dòng)沖動(dòng)，相比于非患病兒童更話多、制造噪音更頻繁等。簡(jiǎn)而言之，此模型認(rèn)為ADHD患者的注意缺陷是其行為抑制和干擾控制能力受損在自我調(diào)節(jié)和執(zhí)行功能上的表現(xiàn)。Barkley RA這一模型啟發(fā)了大量相關(guān)的試驗(yàn)研究，Go/No-go任務(wù)、停止信號(hào)任務(wù)等多種研究范式結(jié)果的相對(duì)一致也從另一方面印證了此模型的合理性[3]。但也有學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，單憑反應(yīng)抑制缺陷不能區(qū)分ADHD兒童及品行障礙(Conduct Disorder，CD)兒童[4]。

到目前為止，國(guó)內(nèi)對(duì)于ADHD抑制缺陷和執(zhí)行功能損害的研究數(shù)量眾多。近年研究發(fā)現(xiàn)ADHD兒童在Simon任務(wù)、抑制沖突任務(wù)和停止信號(hào)任務(wù)中的錯(cuò)誤率均高于對(duì)照組正常兒童[5]，在Go/No-go任務(wù)、Stroop任務(wù)的表現(xiàn)上ADHD兒童也遜于正常兒童[6]，提示患病兒童抑制功能上有明顯缺陷。在實(shí)驗(yàn)室條件下，研究者發(fā)現(xiàn)高智商對(duì)ADHD的操作性執(zhí)行功能有保護(hù)作用，特別是在工作記憶、轉(zhuǎn)換和流暢性方面較普通智商ADHD兒童受損程度要輕[7]；而在實(shí)驗(yàn)室條件之外，有研究使用執(zhí)行功能的行為評(píng)定量表(Behavior Rating Inventory of Executive Functions，BRIEF)測(cè)量高智商ADHD男童的生態(tài)學(xué)執(zhí)行功能，結(jié)果顯示8個(gè)因子均有明顯而廣泛的功能受損[8]。但并非所有ADHD兒童都存在所有方面的執(zhí)行功能缺損，國(guó)外新近研究發(fā)現(xiàn)，89%患該病兒童表現(xiàn)出至少一項(xiàng)的執(zhí)行功能缺陷(其中62%存在工作記憶損害，27%存在抑制控制缺損，38%設(shè)置轉(zhuǎn)換受損)，只有35%的患兒表現(xiàn)出兩項(xiàng)及以上的執(zhí)行功能缺損[9]。由此可見，雖然國(guó)內(nèi)已廣泛接受抑制缺陷理論作為ADHD兒童研究的理論基礎(chǔ)，但國(guó)外已有許多學(xué)者對(duì)反應(yīng)抑制不足的核心性提出了質(zhì)疑，并提出了大量補(bǔ)充觀點(diǎn)。

2 厭惡延遲理論與雙通道理論

1992年，Sonuga-Barke EJ等[10]在試驗(yàn)中觀察到ADHD患兒表現(xiàn)出一個(gè)普遍現(xiàn)象——他們總是選擇一個(gè)即時(shí)的獎(jiǎng)勵(lì)而非一個(gè)需要等待的獎(jiǎng)勵(lì)，即使后者使他們的獲益更多——根據(jù)這一現(xiàn)象提出了“厭惡延遲”假說。此模型的核心即ADHD兒童避免延緩自己得到滿足,他們偏向選擇即時(shí)滿足是因?yàn)閷?duì)任務(wù)中總體的延遲時(shí)間更敏感和反感，從而想方設(shè)法使其最小化。ADHD兒童不是不具有等待的能力，而是他們首要考慮的是時(shí)間長(zhǎng)短因此不愿意等待[10，11]。另一方面，為了使估計(jì)時(shí)距(Experienced Length of Time)更短，患兒會(huì)做出被家長(zhǎng)或老師認(rèn)為沖動(dòng)、無組織的行為[12，13]。這一模型提出后被學(xué)界廣泛接受，有學(xué)者認(rèn)為ADHD的兒童在時(shí)域處理上存在缺陷，神經(jīng)影像學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)ADHD患者的小腦半球體積比正常人縮小，而新小腦環(huán)路對(duì)呈現(xiàn)準(zhǔn)確的時(shí)間關(guān)系有至關(guān)重要的作用，一定程度上印證了此觀點(diǎn)[14]。厭惡延遲模型還同時(shí)涉及了環(huán)境與患兒父母在其中的作用[10]，但Sonuga-Barke EJ亦承認(rèn)有很多進(jìn)一步的研究需要進(jìn)行。如獎(jiǎng)勵(lì)前與獎(jiǎng)勵(lì)后延遲的關(guān)系、ADHD兒童對(duì)是否值得等待的時(shí)間長(zhǎng)度評(píng)估等。

2002年，Sonuga-Barke EJ[15]對(duì)原來的厭惡延遲理論提出了補(bǔ)充，不再否認(rèn)抑制缺損在ADHD中扮演的重要角色，認(rèn)為厭惡延遲和抑制缺損是ADHD兩個(gè)相互獨(dú)立的機(jī)制。抑制功能的不足與多巴胺系統(tǒng)的中腦皮層至皮層控制中心的投射分支有關(guān)，導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)與思維的失調(diào)，此為思維運(yùn)動(dòng)失調(diào)通道(Dysregulation of Thought and Action Pathway, DTAP)；厭惡延遲這一動(dòng)機(jī)風(fēng)格(Motivational Style)則與中腦邊緣多巴胺系統(tǒng)相聯(lián)系的獎(jiǎng)勵(lì)通路，以及童年早期所處環(huán)境有關(guān)，此為動(dòng)機(jī)發(fā)展通道(Motivational Style Pathway, MSP)。這一雙通道模型涵蓋范圍更全面，對(duì)后續(xù)的ADHD核心機(jī)制研究提供了新的視角[15～17]。

國(guó)內(nèi)在這方面研究數(shù)量較少，有結(jié)果顯示ADHD兒童在選擇延遲任務(wù)1(CDT 1)中得分與正常兒童差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義而在選擇延遲任務(wù)2(CDT 2)中則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[18]，提示此病患兒的確存在顯著的厭惡延遲。另有一項(xiàng)針對(duì)ADHD傾向兒童的研究表明他們?cè)谘舆t任務(wù)中的時(shí)距估計(jì)比對(duì)照組兒童更長(zhǎng)，同時(shí)高喚醒積極情緒能縮短ADHD傾向兒童的主觀時(shí)距[19]，Barkley RA等[20]經(jīng)過20余年的縱向研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，ADHD混合型患兒的時(shí)間判斷能力受損，且此缺陷會(huì)持續(xù)至成年早期，即便其ADHD癥狀已經(jīng)緩解，也可能影響到ADHD患者的活動(dòng)組織以及駕駛機(jī)動(dòng)車、過馬路等日常行為的安全。

3 認(rèn)知-能量模型

Sergeant J[22]的認(rèn)知-能量模型被認(rèn)為是相較于抑制缺陷理論、厭惡延遲模型等而言更具有綜合性的解釋，強(qiáng)調(diào)揭示ADHD不同于其他發(fā)育障礙的特異缺陷[21]。此理論將ADHD的認(rèn)知?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)不同的階段：處于最下游的是編碼(Encoding)、中央處理(Central Processing)和動(dòng)作組織(Motor Organization)，研究表明ADHD兒童的反應(yīng)組織存在缺陷但前二者相對(duì)完好；第二個(gè)層次是能量庫(kù)(Energetic Pools)，包括三種成分，分別是覺醒(Arousal)、激活(Activation)和努力(Effort)，在這個(gè)層次，ADHD主要與激活有關(guān)，同時(shí)也涉及到努力；第三個(gè)層次是管理/執(zhí)行功能系統(tǒng)(Management/Executive Function System)，與計(jì)劃(Planning)、監(jiān)控(Monitoring)、錯(cuò)誤的察覺和糾正有關(guān)。Sergeant J等[22，23]強(qiáng)調(diào)，有別于抑制缺陷和厭惡延遲模型，認(rèn)知-能量模型認(rèn)為ADHD核心缺陷既是“自上而下”也是“自下而上”的，注意的加工過程不但涉及如前額葉這樣的頂端結(jié)構(gòu)，也與皮層下結(jié)構(gòu)有關(guān)。綜合Go/No-go任務(wù)、大腦血流研究以及動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)等結(jié)果，Sergeant J認(rèn)為ADHD的核心不是抑制功能的絕對(duì)缺陷，而在于患兒獲得的能量不足以支持其很好地保持注意并完成任務(wù)，此過程發(fā)生在努力能量庫(kù)，同時(shí)，激活能量庫(kù)的不足使患兒不能很好調(diào)整狀態(tài)，后續(xù)有基于成人ADHD的研究發(fā)現(xiàn)狀態(tài)的調(diào)整與左腦功能相關(guān)[24]。本模型能幫助學(xué)者和臨床醫(yī)生更深入地從多方面了解ADHD，也為日后的科研探索和疾病診療提供了新思路，尤其是在ADHD與對(duì)立違抗性障礙(Oppositional Defiant Disorder，ODD)、CD的共病研究方面。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)高喚醒水平能提升ADHD患兒的認(rèn)知水平[25]，但在國(guó)內(nèi)對(duì)此理論進(jìn)行的討論和研究都比較少，余雪等[26]的研究發(fā)現(xiàn)ADHD兒童在中、高喚醒水平下正確反應(yīng)的被試內(nèi)變異性降低，但對(duì)抑制功能無明顯改善，可能提示能量庫(kù)在此病的發(fā)病機(jī)理中并不比抑制缺陷占據(jù)更核心的位置。

4 “冷”“熱”執(zhí)行功能

基于執(zhí)行功能相關(guān)的觀點(diǎn)和大腦前額葉皮層功能差異，Zelazo PD等[27，28]明確提出了“冷”執(zhí)行與“熱”執(zhí)行的概念：背側(cè)前額葉(DLPFC)涉及的是“冷”執(zhí)行功能，即抽象的、非情景化的認(rèn)知方面；“熱”執(zhí)行功能則與眶額和腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層(OF/VMPFC)有關(guān)，指的是認(rèn)知中帶有動(dòng)機(jī)或情緒色彩的決定和目標(biāo)設(shè)定功能。在既往的研究范式中，如威斯康星卡片分類任務(wù)(WCST)、Go/No-go任務(wù)、Stroop任務(wù)等考察的都是“冷”執(zhí)行功能。與之相比，對(duì)于ADHD兒童“熱”執(zhí)行功能的研究則起步較晚，愛荷華賭博任務(wù)、劍橋賭博任務(wù)和饑餓驢子任務(wù)等考察的都是“熱”執(zhí)行功能。一項(xiàng)歷時(shí)2年的縱向研究發(fā)現(xiàn)，即便隨著年齡增長(zhǎng)ADHD患兒的癥狀有所減輕，他們各方面的“冷”執(zhí)行功能缺損是持續(xù)存在的，且這種缺損與患兒性別不存在相關(guān)性；在“熱”執(zhí)行功能方面，患病女童的做決定能力相對(duì)于正常女童是受損的[29]。以往通過賭博任務(wù)等對(duì)ADHD兒童的研究顯示他們傾向于作出風(fēng)險(xiǎn)性更高的決定，尤其是在決定的結(jié)果是模糊不清的時(shí)候[30]，提示他們存在“熱”執(zhí)行功能的缺陷，但Antonini TN等[31]經(jīng)過研究認(rèn)為這可能是因?yàn)橐酝难芯看嬖谕獠开?jiǎng)勵(lì)，在缺乏外部動(dòng)力(如獎(jiǎng)勵(lì)或金錢)的試驗(yàn)中，兒童作出高風(fēng)險(xiǎn)決定的傾向便被減弱了，這可能與ADHD獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制上存在缺陷相關(guān)。同樣，Van Cauwenberge V等[32]也未在研究中觀測(cè)到ADHD兒童存在顯著的情緒調(diào)節(jié)缺陷。

近年來，國(guó)內(nèi)“冷”執(zhí)行功能和“熱”執(zhí)行功能的研究引起了很多學(xué)者的注意，尤其在認(rèn)知心理學(xué)和教育心理學(xué)領(lǐng)域，用于探索兒童青少年各階段的認(rèn)知發(fā)展特征。在精神病學(xué)方面，此理論常用于研究?jī)和嗌倌甑男袨檎系K和發(fā)育障礙，有研究發(fā)現(xiàn)“熱”執(zhí)行功能障礙是DBD患兒的核心缺損[33]。在ADHD領(lǐng)域“熱”執(zhí)行功能研究數(shù)量不多，一項(xiàng)使用簡(jiǎn)化的N-back任務(wù)、趣味游戲任務(wù)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ADHD可能并不存在特異性的“熱”執(zhí)行缺陷，反而在趣味任務(wù)上發(fā)揮了很好的作用，體現(xiàn)了患病兒童缺乏內(nèi)部動(dòng)機(jī)、容易受外界獎(jiǎng)勵(lì)影響的特征[34]，這個(gè)結(jié)論與Antonini TN等[31]的發(fā)現(xiàn)有相同之處。但2018年一項(xiàng)研究顯示ADHD兒童的“冷”、“熱”執(zhí)行功能均落后于正常對(duì)照組，且差異隨任務(wù)的復(fù)雜程度增加而增大[35]。這樣相互矛盾的結(jié)果可能與“熱”執(zhí)行功能中動(dòng)機(jī)與情緒卷入的兩面性有關(guān)，它既能一定程度上補(bǔ)償患病兒童“冷”執(zhí)行功能缺陷，但也會(huì)使患兒在任務(wù)中做出高風(fēng)險(xiǎn)的決定。總而言之，在“熱”執(zhí)行功能的測(cè)查上，由于研究范式、研究對(duì)象等的不同，各國(guó)學(xué)者也未能達(dá)成一致的共識(shí)，ADHD兒童的“熱”執(zhí)行功能仍待進(jìn)一步探索。

5 小結(jié)

ADHD作為一種對(duì)患兒的生活和學(xué)習(xí)各方面都造成重大影響的慢性疾病，正越來越受到家長(zhǎng)、學(xué)校乃至全社會(huì)的重視，縱觀國(guó)內(nèi)外對(duì)于ADHD的認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)研究，雖然每一個(gè)理論模型都有其特征和優(yōu)缺點(diǎn)，但不妨礙學(xué)界將它們廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究和臨床診療當(dāng)中。抑制缺陷理論是目前在國(guó)內(nèi)接受和使用最為廣泛的理論模型，除了用于單純的認(rèn)知研究之外，常常還與電生理、神經(jīng)影像學(xué)等方法相結(jié)合，共同研究ADHD的疾病發(fā)展特征或治療前后指標(biāo)改變。例如，皮質(zhì)-紋狀體-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路(Cortico-Striato-Thalamo-Cortical Circuits)將執(zhí)行功能與神經(jīng)科學(xué)緊密聯(lián)系起來，研究ADHD患兒的思維與情緒問題的調(diào)節(jié)機(jī)制[36，37]。還有學(xué)者將其擴(kuò)展到對(duì)健康被試的認(rèn)知功能測(cè)查中，Linssen AMW等[38]通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，健康人群使用哌甲酯后可以觀察到工作記憶、處理速度、言語(yǔ)學(xué)習(xí)與記憶、問題解決、注意力/覺醒這幾個(gè)認(rèn)知維度的提高。這些研究對(duì)探索ADHD的發(fā)病機(jī)理、尋找相對(duì)客觀的診斷標(biāo)準(zhǔn)起到了積極的作用。但抑制缺陷理論把ADHD的核心簡(jiǎn)單歸結(jié)為抑制不足引發(fā)的執(zhí)行功能損害，而沒有深入討論非理性因素及兒童所在環(huán)境在認(rèn)知過程中扮演的角色，也有學(xué)者的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)抑制的不足可能并不是ADHD的特征性缺陷，難以用其將ADHD與另外的兒童發(fā)育或行為障礙區(qū)別開來，使這個(gè)理論模型顯得較為片面和單一，其所用的研究范式(如停止信號(hào)任務(wù))也缺乏針對(duì)性[39]，遭到了后續(xù)很多研究者的質(zhì)疑和批評(píng)。厭惡延遲作為早期的ADHD認(rèn)知行為理論，經(jīng)過后續(xù)的改進(jìn)演化成雙通道模型，已發(fā)展得比較完善，國(guó)內(nèi)外眾多相關(guān)研究也提供了數(shù)量可觀的實(shí)證支持。此模型同時(shí)討論了ADHD兒童在等待情景下的情緒反應(yīng)是如何塑造了他們的動(dòng)機(jī)風(fēng)格，并強(qiáng)調(diào)了患兒所處家庭、社會(huì)環(huán)境在其認(rèn)知過程中所起的重要作用，但Sonuga-Barke EJ當(dāng)時(shí)并沒有進(jìn)一步發(fā)掘兩條通路之間的聯(lián)系，而認(rèn)為它們是相互獨(dú)立的機(jī)制。Low AM等[40]考察了成人ADHD患者在使用哌甲酯治療后厭惡延遲的變化，發(fā)現(xiàn)治療前后的自評(píng)量表得分提示有改善，但DeFT測(cè)試結(jié)果無明顯差異，提示認(rèn)知功能與癥狀表現(xiàn)之間的關(guān)系仍然需要更深入的探索。認(rèn)知-能量模型則建立了一個(gè)更具綜合性的理論框架，強(qiáng)調(diào)ADHD認(rèn)知的過程既是“自上而下”也是“自下而上”的，但此理論在國(guó)內(nèi)并沒有獲得廣泛的關(guān)注，它作為一種提供了新思路的綜合性模型，也有待多學(xué)科、多種手段的聯(lián)合攻關(guān)，對(duì)理論中的各個(gè)能量庫(kù)進(jìn)行更具有可操作性的試驗(yàn)研究，明確其在此病發(fā)病機(jī)制中所起的具體作用。最后，雖然“冷”“熱”執(zhí)行功能的理論并非專為ADHD一種疾病提出，但近年引起了該領(lǐng)域越來越多學(xué)者的關(guān)注，此觀點(diǎn)討論了兩種執(zhí)行功能在ADHD患兒中的特征，從另一角度解讀了ADHD的注意缺陷、多動(dòng)/沖動(dòng)的典型癥狀，此觀點(diǎn)對(duì)ADHD的行為矯正訓(xùn)練及患兒家庭教育有重要的啟示。目前國(guó)內(nèi)“冷”“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的研究正在起步，但立足于ADHD的試驗(yàn)仍然較少，且雖然“冷”執(zhí)行功能缺陷在ADHD兒童身上得到了較多的實(shí)證，對(duì)于“熱”執(zhí)行功能是否存在特異性的損害研究者們依然莫衷一是。待學(xué)者們進(jìn)行更深入的研究和挖掘后，相信本理論會(huì)對(duì)ADHD的臨床診療有重要的指導(dǎo)意義。

綜上不難看出，ADHD的認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)模型正逐漸從單通路發(fā)展到多通路，并越來越多地著眼于抑制缺陷外的其他功能障礙，也逐漸把聽覺、視覺等知覺能力納入考察范圍[41]，或考慮此類缺陷來自于神經(jīng)系統(tǒng)中的某些物質(zhì)供應(yīng)不足，如乳酸[42,43]，為這一兒童常見神經(jīng)發(fā)育障礙的一系列癥狀提供了更全面的解釋。從病因?qū)W出發(fā)，無論是哪一個(gè)理論模型，它們都將與腦科學(xué)結(jié)合得更緊密，與神經(jīng)影像學(xué)、電生理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科一起共同解釋ADHD的發(fā)病機(jī)理和特點(diǎn)；至于臨床治療方面，認(rèn)知功能作為可以通過量表評(píng)估和認(rèn)知測(cè)查考察的指標(biāo)，將為評(píng)價(jià)ADHD治療效果提供一個(gè)相對(duì)客觀的途徑，例如，可以通過特定的認(rèn)知測(cè)查考察不同藥物對(duì)ADHD患兒認(rèn)知功能各個(gè)維度的作用，從而為了解藥物特點(diǎn)及臨床用藥個(gè)體化提供有價(jià)值的參考；或是對(duì)比藥物與非藥物干預(yù)對(duì)ADHD認(rèn)知功能的影響，以便更好地制定該病的綜合干預(yù)策略。無論如何，ADHD認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)方面的發(fā)展都會(huì)對(duì)基礎(chǔ)研究及臨床診療有不可忽視的價(jià)值。