兒童執行功能的發展與教育促進

努安參·楚達帕迪古 趙偉思 周加仙

執行功能預測兒童未來的自我調節能力和社會情緒技能

額葉與大腦高級功能相關，是大腦的司令部，如同管弦樂隊的指揮。前額葉的重要作用之一為抑制控制，表現為兩個方面：一是自上而下的注意，指前額葉通過對感覺皮層的廣泛投射，抑制干擾刺激，激發相關刺激;二是調節行為，右下側前額葉皮質通過投射到前運動皮層、運動皮層和皮層下結構，抑制不恰當行為，而有選擇地執行符合當前情境的行為。前額葉皮質的抑制控制功能對于兒童未來的自我調節能力非常重要。

執行功能是重要的大腦高級功能。執行功能有很多定義，最常見的是指一種高級認知功能，能夠控制人的行為、情緒和認知，從而執行目標導向行為。適應性的、具有目標導向的行為使個體能夠克服更多自動化或既定的想法和反應。執行功能有三個核心成分：工作記憶、抑制控制和轉換（或稱認知靈活性）。工作記憶指在腦中加工和保持信息的能力（兒童用工作記憶學習、心算）。抑制控制指抑制優勢行為而選擇做次優勢行為的能力（如孩子想玩但要做作業，他們抑制自己不去玩而先完成作業）。抑制控制還指抑制分心，持續地專心工作。轉換（認知靈活性）是指根據環境轉變思維而非糾結于先前規劃的能力。

情緒和認知錯綜復雜地聯系在一起，共同處理信息、執行行動。社會情緒技能非常重要，學生社會情緒技能的培養是教育的一個目標。調節情緒同樣需要高級執行過程，包括工作記憶、抑制控制、抽象思維、決策和觀點采擇。而情緒調節的高級認知控制需要在多年的社會互動中形成和發展。

執行功能還和自上而下的自我調節能力緊密相關。自我調節被定義為一種內在的過程，它可以根據環境來調節心理和生理狀態。自上而下的自我調節建立在情緒有意控制或抑制主導反應以執行次主導反應的能力上。注意行為的自我調節涉及執行功能的相關方面，包括注意力、抑制控制和工作記憶。心理學上，自我調節對于預測人生成敗是非常重要的。從幼兒發展為成人的過程中，人腦如果具備良好的執行功能，就能控制認知、情緒和行為，接著逐漸發展出自我調節的能力，最終獲得優異的成績。注意、自我調節和執行功能既是認知技能，又是非認知技能，所以認知技能和非認知技能的發展都需要執行功能和自我調節。個體在執行功能和自我調節技能上的差異在童年期以系統的方式發展，導致在青少年早期人與人之間存在適度穩定的差異。

兒童執行功能可能會在四個方面出現問題：（1）抑制和情緒控制方面，比如沖動，總是積極地行動而非表達感受和挫折，容易受挫，經常對看似微不足道的、可控的事情發脾氣等;（2）工作記憶和注意方面，比如不服從指示，經常忘記該做什么，經常舉手，但是當被叫到時，又不記得答案，經常給出與問題不相關的答案等;（3）轉換或認知靈活性方面，比如經常堅持以某種方式做事，很難調整等;（4）計劃或組織方面，無法掌握簡單的課堂任務等。這些問題預示了未來學業上的失敗和多種行為問題，甚至與神經和精神疾病有關。如果能及早發現這些問題，就能及時進行干預，幫助孩子緩解癥狀。

平衡學業和非學業的技能教育，改善兒童的學習

當前，學校主要關注的是學業技能，比如識字技能、算術技能等，對一些非學業技能重視不夠，例如，執行功能和自我調節、集中注意力、工作記憶、抑制和認知靈活性、自我控制或有意控制;社會情感技能也常被忽視，比如情緒控制、共情、親社會行為、合作等，而這些對早期兒童教育至關重要。

良好的干預能夠促進兒童執行功能的發展，我們在泰國對早期兒童進行了研究。首先，為了追蹤泰國學生執行功能的發展，我們研制了行為量表。整個量表共有32個問題，量表的內容效度的IOC得分在0.67-1.0之間，復測信度在0.77-0.81之間。量表中許多問題與執行功能的成分有關，比如工作記憶、抑制、轉換、情緒控制、計劃或組織。為了構建泰國學生執行功能發展的常模標準，我們對近3000名泰國學齡前兒童進行常模構建，得到正態鐘形曲線。為去除學生年齡和性別效應，將原始分數按照性別和4個年齡段轉換為T分數，將分數分布分為幾個部分，平均、略高于和略低于平均，高于和低于平均。略低于和低于平均水平部分的學生約占28%。

兩年后，我們在部分地區再次測量。從這次測量中可以看到，T分數低于44分的（也就是略低于平均水平的）以及低于40分的（也就是高度低于平均的）學生減少了。很多學生提高了T分數。所以，若是恰當地應用這種評估，并進行干預，就能幫助發展不良的學生提高到平均水平或高于平均水平。

運用正念訓練與計算機任務相結合的方法，促進兒童執行功能的發展

我們采用正念訓練和計算機任務訓練來干預兒童的注意狀態，以幫助學生更好地發展執行功能和自我調節。正念訓練可能最初需要耗費努力，但熟練之后就無須消耗努力了，而計算機任務訓練則需要通過努力來控制注意力。這兩種注意力訓練方法的結合將更好地幫助兒童發展執行功能。

從腦科學的角度看，這兩種注意力訓練的方法是不同的。計算機任務訓練，會涉及多個腦區，并且有多種神經遞質參與其中，比如去甲腎上腺素、乙酰膽堿、多巴胺、血清素等，可能會導致學生精神疲勞。若將正念和計算機任務訓練方法結合起來，起初需要有意控制，隨后將得到放松并減緩精神疲勞。正念訓練可以幫助兒童獲得更好的注意力和工作記憶，有助于兒童控制注意力、情緒調節和調整自我意識，進而提高自我調節的能力。所以當兒童做大量作業而感到精神疲勞時，應中止作業而進行一些放松的活動。

在泰國進行的干預中，我們在學校采用正念干預和注意力訓練的方法對學生進行了22課時的訓練，正念呼吸和正念吃飯是日常活動。課堂活動分為四個單元：注意力訓練、正念感知、正念移動和正念感受。注意力訓練，比如讓孩子們練習把注意力集中在一個物體上，即呼吸分配，當他們注意到自己走神時，就把注意力再拉回到物體上;正念感知，比如讓孩子們通過感官仔細探索外部世界;正念運動，比如通過凝視身體訓練內省意識，通過游戲和藝術品訓練運動控制能力;正念感受，比如用心感受，學會調節自己的情緒和情緒表達，以及理解他人的情緒和感受。訓練后使用功能性近紅外成像技術觀察執行功能任務中氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白和總血紅蛋白的信號變化，發現通過執行功能任務的學生在額葉區域有更多的激活，沒有通過執行功能任務的學生則激活較少。在執行轉換任務時，接受訓練組比控制組的額下回和額中回有更多的激活，且訓練組比控制組顯著提高。另外，與預測試相比，在修改后的任務中，訓練組右側額中回的氧合血紅蛋白均值顯著增加，這表明訓練提高了執行功能。工作記憶任務也是如此，但是抑制控制任務和轉換任務與控制組差異不顯著，所有自上而下的自我調節任務明顯得到了改進。另外，那些接受正念教育的學生，他們的大腦比接受普通課程的學生更成熟，接受正念教育的學生組的theta波腦后部較低，往前略高，而控制組全腦的theta波都很高。這說明接受正念教育的學生大腦更加成熟。

綜上所述，注意、執行功能和自我調節可以預測學生未來的學業成就;平衡的課程最符合科學發現，可能是幫助兒童在學校獲得成功的最有效途徑;兒童早期是前額皮層發育及功能發展的關鍵時期。教師和父母需要了解這些知識，以這些認識為依據的養育和教育將幫助兒童形成這些能力，使得他們在未來更加具有競爭力。