反應抑制過程中反應策略調整研究及展望

朱海（遵義師范學院教育科學學院，貴州遵義563002）

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反應抑制過程中反應策略調整研究及展望

朱海
（遵義師范學院教育科學學院，貴州遵義563002）

摘要：反應抑制過程中反應策略調整包括積極性反應策略調整和反應性反應策略調整。積極性反應策略調整的理論解釋主要有積極調整假說、雙任務需求假說、延遲反應假說和反應抑制假說；反應性反應策略調整的理論解釋主要包括目標優先假說、記憶假說、反應沖突假說和錯誤覺察假說。

關鍵詞：反應抑制；積極性反應策略調整；反應性反應策略調整

日常生活中，人們的行為反應隨著環境的變化而發生變化。例如司機會根據前方紅綠燈、行車的速度以及車流量等不斷地變化自己的速度與路線。當一個空杯從桌上掉下時我們試圖伸手去接住它，而當一盆仙人掌從桌上掉下時，我們試圖去接的手會馬上縮回來。是否能抑制住自己即將發生的動作依賴于反應抑制能力。反應抑制（responseinhibition）是指抑制不符合當前需要的或不恰當的行為反應的能力。［1］有兩個模型對反應抑制過程進行解釋，即賽馬模型和交互作用的賽馬模型。前者認為，反應抑制過程中的反應和停止是兩個相互獨立而又相互競爭的加工過程,反應與停止猶如兩匹賽馬，誰先到達誰就取得了勝利。然而Boucher等人（2007）的研究發現反應與停止并不是獨立的，而是一個交互作用的神經網絡，于是交互作用的賽馬模型應運而生。該模型認為，整個反應過程分為兩個階段，開始階段時反應與停止是獨立的，但到了最后階段停止才起作用。［2］已有大量的研究表明，兩個連續的行為之間存在緊密的聯系，前一個行為大，反應抑制結果會影響到下一個行為的反應。［3］

近年來，反應抑制中的反應策略調整引起了越來越多的研究者的興趣。對反應調整有兩種觀點，一種認為，人們的反應主要受到某個單一刺激的影響，而另一種認為，要受到整個情境的影響。停止信號范式是實驗室中對反應抑制進行研究常用范式。采用信號提示與變化信號比例研究整體情境條件下的反應調整策略，連續試次之間反應時的關聯來研究試次對試次的影響。［3］，［4］根據以上兩種情況將反應策略調整分為反應性反應策略調整和積極性反應策略調整。文章將近年來研究者們對反應抑制過程中的反應策略調整的類型及對其進行解釋的一些假說進行梳理，提出進一步研究的一些問題。

1反應抑制過程中反應策略調整類型

1.1積極性反應策略調整

積極性反應策略調整是被試事先知道整體情境的線索，然后主動性地加快或放慢反應速度以達到成功反應與抑制的反應策略。［5］在停止信號范式中，若變化停下信號出現的頻率，被試對不同停止信號頻率的反應速度就會不同。對這一現象有兩種相反的結果：一種是停止信號的頻率越高，無信號刺激反應時越長；另一種是停止信號的概率越高，無信號刺激反應時越短。

對以上兩種相反的結果有兩種不同的解釋：第一種結果可解釋為信號期望，當停下信號的頻率高時，被試在每一個試次上都會期待信號的出現，從而導致反應時變長，這一結果得到了Logan和Burkell (1986)、Emeric等人（2007）的研究證實；第二種結果可解釋為注意指向了不期望事件，當停止信號頻率高時，被試認為只有少數試次上沒有信號，于是對沒有出現信號的刺激會更快反應。不同信號比例對被試作出的調整程度也不一樣。有研究（Verbruggen& Logan，2009）設置了不同的信號比例（0%、30%和70%），其結果表明70%條件下無信號刺激反應時最長，在30%和70%條件下的無信號反應時比0%條件下要長，70%比30%要長，該研究表明停止信號出現時，被試進行了積極的反應策略調整。也有的研究（Leotti & Wager，2010）設置了50%和25%，同樣得到了概率越高、反應時越長的結果。［6］

停止信號概率的高低能使人采用不同的反應策略，其余的一些變量也能讓被試采用積極的調整策略。將期望作為一個變量，期望信號出現比不期望信號出現的無信號任務反應時要長。另外，將信號提示作為一個變量，也同樣得到相同的結果。信號條件下無信號任務反應時與正確率都比無信號條件下高，這說明信號條件下的反應閾限提高了，變化線索也如此。在信號出現之前，線索之后的第一個試次上變慢。

1.2反應性反應策略調整

反應性反應策略調整是被試在反應抑制過程中，為了避免任務與任務（試次與試次）之間的相互影響從而達到成功地反應與停止這一目標的調整策略。［7］，［8］該反應策略與積極性反應策略的差別在于，該反應策略主要基于前一任務對后一任務的影響，而積極反應策略主要強調事先獲知了整體情境的信息。反應性策略調整的分析是比較兩類無信號任務反應時的差異，即將停止信號任務后的無信號任務反應時（設為A）與無信號任務后的無信號任務反應時（設為B）進行差異分析。若A比B長，則說明被試采用了反應性的策略調整，相反則沒有。對反應性反應策略調整的研究結果可分為三類：只要停止信號出現不管是否成功抑制，A都長于B；抑制成功之后, A長于B；抑制失敗之后, A長于B。

不管是否抑制成功A都長于B的情況，首先被Rieger和Gauggel(1999)發現。他們的研究發現，不管成功抑制與否，被試都希望在下一個任務中抑制成功。這都被后來的一些研究所證實。抑制成功之后A長于B的情況在Emeric等人（2007）的研究中被發現，該研究以人和猴子為研究對象，采用眼跳取消任務，結果發現只有在成功抑制的情況下出現了A長于B，在抑制失敗的情況下沒有出現，這一結果也在Verbruggen等人(2008)等人的研究中出現。抑制失敗之后A長于B的情況首先在兒童中被發現，[9]Schachar等人(2004)研究ADHD兒童和正常兒童的監控能力，結果不管是ADHD兒童還是正常兒童在抑制失敗后A長于B，后來Verbruggen等人(2008)的研究也發現同樣的結果。

研究還發現，抑制成功之前的無信號任務反應時比抑制失敗之前的無信號任務的反應時要長，這種抑制成功與抑制失敗前的無信號試次的反應時差異被稱為變慢波動。[10]因此，在評估信號后無信號試次的反應時要考慮到信號前無信號試次的反應，否則會出現高估或低估。對此進行解決的辦法是采用雙差異分數評估變慢波動，其計算的公式是[(S+1)-(S-1)]-[(G+1)-(G-1)]，其中S代表信號，（S+1）表示信號后無信號試次，(S-1)表示信號前無信號試次，G代表無信號試次，(G+1）表示無信號后無信號試次，(G-1)表示無信號試次前無信號試次。雙差異分數越大，信號后無信號任務反應時變慢越大。［3］

2反應抑制中反應策略調整的理論解釋

2.1積極性反應策略調整的理論解釋

已有的研究表明，停止信號的概率，信號出現的線索以及停止與獎勵的大小等都會引起積極反應策略調整。[11]對積極性反應策略調整有多個理論解釋，主要包括：雙任務需求假說、積極調整假說、反應抑制假說和延遲的反應假說。

雙任務需求假說（dual-task-requirementshypothesis）認為信號任務中存在聽覺信號和視覺信號兩個刺激，當被試在完成這兩個任務時反應時的增加是因為多出了一個任務，多出了一個任務就是增加了認知需求。然而，無信號任務只有一個任務目標即只關注視覺任務。信號任務中，有視覺任務也有聽覺任務，從而增加了工作記憶負荷，因此增加的任務需求使反應時變慢。［12］

積極調整假說（proactive-adjustmenthypothesis）認為被試對任務作出反應還是停止的行為需要調整無信號任務的反應閾限來平衡。被試作出反應與否取決于反應加工與停止加工的速度。若停止加工快于反應加工，抑制就成功；反應加工快于停止加工，抑制則失敗。反應閾限增加則反應加工的完成時間也會增加，就是積極性反應策略調整的結果，即通過調整反應任務的速度來達到停止任務的成功停止。

雙任務需求假說和積極調整假說差異在于，雙任務需求假說認為增加的反應時間是由增加的任務需求引起的，增加的任務需求量越多則反應時間越長，積極調整假說認為增加的反應時是被試主動地、積極地調整反應策略導致的。這兩個假說都認為期望在其中起到很大的作用，有期望比沒有期望條件下無信號任務反應時要長，但在正確率上有不同的假設。雙任務需求假說認為正確率沒有變化或下降，而積極調整假說認為正確率會提高。其原因在于雙任務需求假說認為正確率要受到非決定時間和信息積累增長率的影響，尤其是信息累積增長率受到影響會使正確率降低。

反應抑制假說(Response-Suppression Hypothesis)認為，反應抑制過程中反應與停止是兩個相反的任務，這會抑制運動向外傳遞，當被試期望信號出現時，則其行為就表現出抑制。有關這一假說Frank (2006)提出了基底神經節環路（basal ganglia circuitry）模型，首先是底丘腦核被激活，然后底丘腦核刺激蒼白球從而使得丘腦被抑制，通過這一模型可以臨時減慢被試的運動速度。［13］但要注意的是，這一速度的減慢也有可能是增加反應閾限導致的，因此速度的減慢有兩種可能。

延遲反應假說（Delayed-Responding Hypothesis）認為，由于整個實驗中信號出現及信號出現延遲的隨機性，因此被試在任何一個試次上都會等待，從而導致反應時較長。延遲反應假說很難成立，有如下三個理由：第一，由于信號延遲時間（SSD）是隨機變化的，因此對信號延遲時間SSD進行精確估計比較難。［14］第二，對SSRT的估計較難，因為對停止信號沒有明顯的反應。第三，執行一個共同任務時估計時間間隔就出現強烈的雙任務干擾效應。［15］反應抑制假說和延遲反應假說都是針對非決定時間而言，基底神經節環路的活動以及延遲反應假說中對延遲時間的估計都與此相關，只是從不同的視角對之進行詮釋。

2.2反應性反應策略調整的理論解釋

已有研究表明，信號任務的反應結果會對隨后的無信號任務的反應產生影響。這有三種結果，第一種是不管抑制成功與否，信號后無信號任務反應時都會延長；第二種是抑制成功之后延長；第三種是抑制失敗之后延長。［3］，［7］，［12］，［14］以上結果都有理論對之進行解釋，即目標優先假說、錯誤覺察假說、反應沖突假說和記憶假說。

目標優先假說（The goal priority hypothesis）認為，不管信號任務抑制成功與否，信號任務后的無信號任務的反應時都會延長。該假說認為，被試在反應過程中，信號的出現是隨機的，因此被試在信號任務后還會將注意力放到信號上，關注信號意味著反應要謹慎，因此信號后無信號任務的反應時也會長。［8］，［11］[16]若不管抑制成功與否，其后的無信號任務反應時速度是相同的，則說明抑制成功與否的影響是一樣的，只有信號才是兩者所共有的，因此是信號引發了控制加工。

錯誤覺察假說（Theerrordetectionhypothesis）認為，信號任務抑制失敗后，信號任務后無信號任務的反應時會延長。該假設認為，被試對信號任務抑制失敗后，他們認為這是對該任務反應犯的錯誤。于是下一個無信號任務出現時，為了避免再次犯錯會花較長的時間等待停止信號。這一現象與選擇反應時任務的反應類似。

反應沖突假說（Theresponseconflicthypothesis）認為，信號任務抑制成功后，信號任務后無信號任務的反應時會延長。該假說認為，反應與停止兩種行為是矛盾的、相互沖突的，當抑制失敗即做反應時其沖突比較小，而當抑制成功即停止反應時引發的共同的激活與沖突更大。抑制成功則意味著停止在沖突中獲勝，則下一個無信號任務出現時停止反應的激活比較強烈，從而延長了反應時。信號延遲時間的長短也獲得了相同的結果，長的信號抑制的沖突比短的要大。［17］

記憶假說（the memory hypothesis）認為，信號任務抑制成功后，信號任務后無信號任務的反應時會延長，尤其是當信號任務的刺激與之后的刺激相同時。該假設認為，當被試對信號任務抑制成功后信號與刺激就產生了某種聯結，當隨后的無信號任務的刺激與前一任務的刺激相同時，被試會馬上回憶起之前的信號與刺激的聯結，因此被試會等待信號的出現從而延長反應時。［18］在這里要注意的是，信號任務后無信號任務的反應時延長與刺激是否重復有關，當刺激不重復則反應時不會延長。但需要注意的是，每一個任務都有一個反應，那么反應重復后會不會發生聯結呢？已有的研究表明，反應重復后無信號任務的反應時也會延長，但沒有刺激重復那么強烈。［3］，［19］

以上四種假說中，目標優先假說認為，不管信號任務抑制成功與否，信號任務后的無信號任務的反應時都會延長；錯誤覺察假說認為，信號任務抑制失敗后，信號任務后無信號任務的反應時會延長；反應沖突假說和記憶假說（the memory hypothesis）認為，信號任務抑制成功后，信號任務后無信號任務的反應時會延長。記憶假說在信號任務的刺激與隨后的無信號任務刺激相同尤其如此。

3總結與展望

綜觀已有研究，反應抑制過程中行為的調整主要分為反應性反應策略調整和積極性反應策略調整。反應性反應策略調整的理論解釋主要包括目標優先假說、錯誤覺察假說、反應沖突假說和記憶假說；積極性反應策略調整的理論解釋主要有雙任務需求假說、積極調整假說、反應抑制假說和延遲反應假說。雖然已有的研究從不同的類型及其理論解釋來闡釋反應策略調整，但研究中仍有一些問題需進一步探討。

3.1積極的調整還是信號后變慢累加

當停止信號的概率不同時，無信號試次反應時隨著停止信號概率的增加而增加。這一結果可能是被試對頻繁的停止信號進行積極調整，也可能是停止信號后變慢的累加。Bissett和Logan（2011）采用無信號試次反應時返回基線速度的方法來評估。如果反應時很快回到基線，就能排除累加的停止信號后變慢而支持積極的變慢。如果反應時回到基線較慢，那累積的停止信號后變慢是對高頻率停止信號反應時變慢的解釋。具體而言，將信號任務后第二個無信號任務（S+2）的反應時與信號任務前無信號任務（S-1）的反應時相比，如果發現S+2沒有殘余的變慢（residual slowing），即在S+2上就回到了基線，則支持積極調整觀點。但S+2之前總有一個S+1試次，這可能對S+2起到一個加速作用。選擇S-2也是無停止信號試次的情況，再將S+2試次與S-1進行比較，若S+2上沒有殘余的變慢，則能說明積極調整起了作用而非停止信號后變慢的累加。這種方法僅適合改變停止信號概率的情況，在指示停止信號出現的外部線索以及停止與執行的獎勵的大小的情況采用此方法是否恰當？

3.2停止信號后變慢是刺激重復的結果還是反應重復的結果

記憶假設認為，有停止信號的刺激重復時會有極大的變慢，特別是信號抑制之后，反應重復也應該有極大的變慢。已有的研究表明，刺激重復條件下無信號反應時會有極大的變慢，而反應重復條件下變慢很小，但也有研究發現，反應重復條件下也出現了較大的變慢。因此停止信號后的變慢是刺激重復的結果還是反應重復的結果需要進一步的研究。

3.3反應沖突依賴于競爭還是依賴于競爭后期的競爭

反應沖突假說認為，反應與停止兩種行為是矛盾的、相互沖突的，當有強烈的反應加工共同激活時，沖突產生。來自猴子的撤銷眼動證據表明，運動和固定神經元的共同激活僅發生在信號抑制（抑制成功）試次上，因此信號抑制試次上停止信號后變慢比信號反應試次后要更大。賽馬模型認為，反應加工與停止加工競爭，先達到反應閾限者決定行為。若反應加工早于停止加工，反應被執行；若停止加工早于反應加工，反應被抑制，這一過程只存在兩種加工過程的競爭。而交互作用賽馬模型則認為反應加工與停止加工有兩個階段，第一個階段里反應與停止是相互獨立的，而到了第二個階段，如果停止加工存在強烈的交互作用并對反應加工存在短暫的干擾，則產生反應抑制，這一過程主要在第二階段即競爭后期的競爭。因此，反應沖突依賴于競爭還是依賴于競爭后期的競爭是將來需要研究的課題。

3.4反應抑制中反應策略調整的生理機制

在一般的選擇反應時任務中，被試在一個任務上出錯后在隨后的任務中會格外小心以提高正確率。停止信號范式中，抑制失敗后的無信號試次反應時延長被看成是被試覺察到了錯誤。有人采用腦電記錄儀（ERP）記錄腦波來進行研究，研究表明抑制失敗后無信號任務反應時延長與相關負波（ERN）有關。［20］，［21］而另一些研究表明與ERN無關。［22］被試對錯誤的覺察相當于是給自己一個反饋，任務完成過程中還涉及到注意加工。［23］因此，抑制失敗后無信號任務反應時延長可能與反饋相關負波（FRN）和P300相關。ERN、FRN和P300等成分需要進一步驗證，同時采用多種研究手段和工具來揭示反應抑制中反應策略調整的生理機制。

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（責任編輯：婁剛）

Research and Prospect on the Response-strategy Adjustments in the Process of Response Inhibition

ZHU Hai
(School of Education, Zunyi Normal College, Zunyi 563002, China)

Abstract：Response-strategy adjustments include proactive response-strategy adjustments and reactive response-strategy adjustments in the process of response inhibition. The theoretical interpretation of proactive response-strategy adjustments mainly comprise proactiveadjustment hypothesis, dual-task-requirements hypothesis, delayed-responding hypothesis, and response-suppression hypothesis; the theoretical interpretation of reactive response-strategy adjustments mainly comprise the goal priority hypothesis, the memory hypothesis, the response conflict hypothesis, and the error detection hypothesis.

Key words：response inhibition；proactive response-strategy adjustments；reactive response-strategy adjustments

作者簡介：朱海，男，貴州遵義人，遵義師范學院教育科學學院教授，博士，主要從事認知發展與教育、心理測量學、心理健康教育研究。

基金項目：貴州省教育廳人文社科規劃課題（13GH068）；貴州省高校優秀科技創新人才支持計劃（黔教合KY字［2014］259號）；遵義師范學院基礎教育課題（13ZYJ025）；遵義師范學院博士啟動基金（2013BJ05）

收稿日期：2015-10-12

中圖分類號：B842

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3583（2016）-0073-05