王雪珂 馮廷勇

“冷”/“熱”執(zhí)行功能缺陷影響ADHD兒童核心癥狀的作用機(jī)制*

王雪珂 馮廷勇

(西南大學(xué)心理學(xué)部, 重慶 400715)

注意缺陷多動障礙(ADHD)是一種以注意缺陷和(或)多動、沖動為核心癥狀的神經(jīng)發(fā)育障礙, 與前額葉發(fā)育異常所致的執(zhí)行功能缺陷密切相關(guān)?；诖? 從神經(jīng)?認(rèn)知?行為的發(fā)展途徑提出執(zhí)行功能缺陷可能是認(rèn)知層面上導(dǎo)致ADHD核心癥狀的發(fā)病機(jī)理, 其中與背側(cè)前額葉相關(guān)的“冷”執(zhí)行功能缺陷可能是導(dǎo)致注意缺陷核心癥狀的主導(dǎo)因素, 而與腹內(nèi)側(cè)前額葉相關(guān)的“熱”執(zhí)行功能缺陷可能是導(dǎo)致多動、沖動核心癥狀的主導(dǎo)因素。一方面, “冷”執(zhí)行功能缺陷主要引起工作記憶表征維持失敗、抑制控制能力不足、認(rèn)知轉(zhuǎn)換困難等方面, 這些缺陷進(jìn)一步導(dǎo)致了個(gè)體在注意持續(xù)、注意選擇和注意轉(zhuǎn)移上受到限制; 另一方面, “熱”執(zhí)行功能缺陷則帶來厭惡延遲、獎賞加工異常、動機(jī)失調(diào)等問題, 使得個(gè)體行為抑制失敗, 更容易做出沖動性選擇, 從而表現(xiàn)出多動、沖動等核心癥狀。未來研究應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷影響ADHD核心癥狀的理論模型以及從認(rèn)知神經(jīng)層面上提供更多的實(shí)證證據(jù), 同時(shí)還需從生態(tài)層面考察“冷”和“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD核心癥狀的交互影響, 并基于執(zhí)行功能開發(fā)對ADHD核心癥狀具有個(gè)性化、精準(zhǔn)化、長效化的干預(yù)方案。

注意缺陷多動障礙, 執(zhí)行功能缺陷, 核心癥狀, 前額葉皮層, 作用機(jī)制

1 引言

注意缺陷多動障礙(Attention-Deficit/ Hyperactivity Disorder, ADHD)是源于兒童期的一種神經(jīng)發(fā)育障礙, 其主要特征是與發(fā)育水平不相稱的注意缺陷和(或)沖動多動, 并伴有學(xué)習(xí)或社交等單一或多個(gè)功能損害(American Psychiatric Association, 2013)。全球兒童患病率高達(dá)7.2% (Sayal et al., 2018; Wolraich et al., 2019), 而我國最新ADHD患病率為6.4% (Li et al., 2022), 其中50.9%的ADHD兒童癥狀可持續(xù)至成年期(Agnew-Blais et al., 2016; Franke et al., 2018; 李廷玉等, 2020; Sibley et al., 2016), 所帶來的危害涉及生命全周期(Faraone et al., 2015; Forte et al., 2019; Nigg et al., 2020; Retz et al., 2021)。執(zhí)行功能缺陷被看作是ADHD的主要認(rèn)知缺陷 (Kofler et al., 2019; Silverstein et al., 2020), 它不僅是預(yù)測疾病發(fā)展、評估診斷和干預(yù)治療的敏感指標(biāo), 也是阻礙ADHD兒童學(xué)習(xí)能力和社會適應(yīng)的主要因素。ADHD的病因與發(fā)病機(jī)制至今尚不明確, 但越來越多研究指出ADHD核心癥狀與其腦結(jié)構(gòu)/ 功能連接異常密切相關(guān)(Faraone et al., 2021; Hoogman et al., 2017)。然而神經(jīng)異常導(dǎo)致ADHD兒童核心癥狀背后的潛在心理機(jī)制尚不清楚(Hinshaw, 2018; Mueller et al., 2017; Sonuga-Barke et al., 2022), 尤其是與前額葉異常發(fā)育有關(guān)的執(zhí)行功能缺陷作為ADHD的基本認(rèn)知缺陷和內(nèi)表型, 是如何影響ADHD不同核心癥狀產(chǎn)生的。因此, 從執(zhí)行功能缺陷的角度探究ADHD兒童發(fā)病機(jī)理, 并試圖搭建ADHD兒童神經(jīng)發(fā)育異常與核心癥狀之間的認(rèn)知橋梁, 對于該疾病的早期識別、診斷及如何有效地臨床干預(yù)具有重要的科學(xué)價(jià)值和實(shí)踐意義。

基于大腦前額葉功能差異, 執(zhí)行功能可分為“冷”、“熱”兩個(gè)不同成分(Zelazo & Carlson, 2012; Zelazo & Müller, 2012)。其中, “冷”執(zhí)行功能主要涉及背外側(cè)前額葉、腹外側(cè)前額葉等腦區(qū)功能, 以相對抽象、去情境化的純認(rèn)知加工為主, 包括工作記憶、抑制控制、認(rèn)知靈活性等子成分; “熱”執(zhí)行功能則指在高度情感/動機(jī)卷入下的認(rèn)知加工, 包括延遲滿足、情感決策等能力, 與腹內(nèi)側(cè)前額葉、眶額葉等腦區(qū)活動有關(guān)(Antonini et al., 2015; Crone & Steinbeis, 2017; Zelazo & Carlson, 2012)。ADHD的雙通道模型理論(The Dual-Pathway Model)提出了導(dǎo)致ADHD病因的兩條獨(dú)立通道, 包括與多巴胺系統(tǒng)的中央?皮層分支相關(guān)的認(rèn)知控制通道, 以及與獎賞回路的中央?邊緣多巴胺分支相關(guān)的動機(jī)發(fā)展通道(Sonuga-Barke, 2002; Sonuga-Barke, 2003; Shen et al., 2020)。雖然該理論尚未明確表述執(zhí)行功能缺陷與ADHD不同核心癥狀之間的關(guān)系, 但它為從“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷角度思考ADHD兩大核心癥狀的發(fā)病機(jī)理提供了很好的啟示。并且進(jìn)一步研究證據(jù)發(fā)現(xiàn), ADHD兒童的注意缺陷核心癥狀更多源于“冷”執(zhí)行功能缺陷, 多動沖動則主要與“熱”執(zhí)行功能缺陷有關(guān)(Castellanos & Aoki, 2016; Shakehnia et al., 2021)。也就是說, “冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷可能是導(dǎo)致ADHD兩大核心癥狀的獨(dú)立途徑, 并帶來不同的行為表現(xiàn)和發(fā)展結(jié)果(Landis et al., 2021; Mueller et al., 2017; Pauli-Pott et al., 2019)。此外, 從發(fā)展性精神病理學(xué)(The Developmental Psychopathology)視角來看, ADHD是一種神經(jīng)發(fā)育障礙, 在遺傳與環(huán)境的相互作用下其早期神經(jīng)發(fā)育進(jìn)程受阻, 從而導(dǎo)致個(gè)體認(rèn)知能力存在缺陷或不足, 這些缺陷或不足又會進(jìn)一步增加ADHD兒童患病風(fēng)險(xiǎn), 包括出現(xiàn)核心癥狀等異常行為表現(xiàn)(McLaughlin, 2016; Zelazo, 2020)?？梢? 執(zhí)行功能缺陷可能是神經(jīng)發(fā)育異常導(dǎo)致ADHD核心癥狀背后的認(rèn)知機(jī)制。因此, 有必要從神經(jīng)?認(rèn)知?行為多層面的視角出發(fā), 深入探索“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD兒童兩大核心癥狀的影響及其作用機(jī)制, 以進(jìn)一步探明ADHD的本質(zhì)和發(fā)病機(jī)理, 為個(gè)性化精準(zhǔn)干預(yù)提供循證依據(jù)。

近年來, 執(zhí)行功能缺陷與ADHD核心癥狀之間相關(guān)性的研究已取得迅速發(fā)展(Groves et al., 2022; Karalunas et al., 2021; Kofler et al., 2019; Shakehnia et al., 2021; Silverstein et al., 2020)。然而, 關(guān)于執(zhí)行功能缺陷影響ADHD不同核心癥狀的具體作用機(jī)制目前仍缺乏全面和深入的分析與討論?；诖? 本文以“冷”、“熱”執(zhí)行功能為主線, 首先試圖解釋執(zhí)行功能缺陷可能是認(rèn)知層面上導(dǎo)致ADHD核心癥狀的發(fā)病機(jī)理; 其次, 圍繞執(zhí)行功能缺陷為何影響ADHD兒童兩大核心癥狀展開討論; 然后, 重點(diǎn)闡述了“冷”、“熱”執(zhí)行功能各子成分缺陷影響ADHD兒童兩大核心癥狀可能存在的作用機(jī)制; 最后, 對執(zhí)行功能缺陷與ADHD核心癥狀之間關(guān)系的未來研究方向進(jìn)行了展望。

2 執(zhí)行功能缺陷是ADHD兒童的行為特點(diǎn)還是發(fā)病機(jī)理？

執(zhí)行功能指的是自上而下地協(xié)調(diào)和控制個(gè)體思想、行為和情緒, 以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)導(dǎo)向的一系列高級認(rèn)知過程(Diamond, 2013; Zelazo, 2015)。有力證據(jù)表明, 執(zhí)行功能缺陷在ADHD群體中普遍存在著, 且可作為臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)之一(Barkley, 1997; Faraone et al., 2015; Kofler et al., 2019; Nigg et al., 2020)。目前關(guān)于ADHD執(zhí)行功能缺陷的研究大都聚焦于行為特點(diǎn)或發(fā)展規(guī)律, 或?qū)?zhí)行功能缺陷看作是ADHD核心癥狀的外在行為表現(xiàn), 而忽視了執(zhí)行功能缺陷在ADHD發(fā)育進(jìn)程中的關(guān)鍵作用。尤其是在解釋ADHD核心癥狀出現(xiàn)時(shí), 執(zhí)行功能缺陷是ADHD兒童的行為特點(diǎn)還是發(fā)病機(jī)理目前仍不清楚。美國國立心理健康研究所倡議的RDoC (Research Domain Criteria, 研究領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)), 通過整合多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域(如遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和心理行為等), 試圖提供一個(gè)更全面的框架來理解精神類疾病在心理或神經(jīng)生物學(xué)系統(tǒng)(而不僅基于行為癥狀)中的發(fā)病機(jī)理。因此, 想要全面系統(tǒng)地解釋ADHD核心癥狀及探索其發(fā)病機(jī)理時(shí), 理應(yīng)考慮到RDoC框架, 并結(jié)合神經(jīng)、認(rèn)知和行為等多個(gè)層面。

具體而言, 《精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊》第五版(The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorder, DSM-5)中明確指出ADHD是一種神經(jīng)發(fā)育性疾病, 且在大腦結(jié)構(gòu)和功能連接上均存在異常(Cortese et al., 2021; Hoogman et al., 2019; Hoogman, 2020; Thapar et al., 2017)。尤其是ADHD兒童在前額葉皮層上的發(fā)育延遲或不足, 不僅是導(dǎo)致核心癥狀出現(xiàn)的生理基礎(chǔ), 還與執(zhí)行功能缺陷密切相關(guān)(Shaw et al., 2011; Shaw et al., 2013; Yasumura et al., 2019)。元分析研究發(fā)現(xiàn), ADHD患者在執(zhí)行功能任務(wù)下(包括Stop-Signal、Go/No-Go、Stroop和N-back等任務(wù)范式)的額葉區(qū)域均表現(xiàn)出持續(xù)的異常激活狀態(tài)(Hart et al., 2013; Lukito et al., 2020; Norman et al., 2016)。除了前額葉的腦結(jié)構(gòu)與功能異常外, 腦網(wǎng)絡(luò)功能異常也是ADHD兒童核心癥狀的一個(gè)強(qiáng)有力的影響因素(Cai et al., 2018; Sripada et al., 2014)。其中, 以前額葉為中心的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)以及其功能連接在ADHD患者中總體呈現(xiàn)減弱的特征, 并與注意不集中等核心癥狀的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)(Cai et al., 2021; Ryan et al., 2022)。從神經(jīng)基礎(chǔ)層面來看, ADHD兒童核心癥狀是由大腦結(jié)構(gòu)和功能的異常變化所引起的, 尤其是與執(zhí)行功能相關(guān)的前額葉皮層和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)功能的異常。同時(shí), 執(zhí)行功能作為一種底層認(rèn)知能力, 自上而下地參與、指導(dǎo)或協(xié)調(diào)其他認(rèn)知過程, 并在未來的學(xué)業(yè)表現(xiàn)、有意行為和社會適應(yīng)等方面均起到?jīng)Q定性的作用(Spiegel et al., 2021; Zelazo, 2015)。執(zhí)行功能的發(fā)展不足或缺陷, 不僅直接導(dǎo)致個(gè)體在日常生活中的異常表現(xiàn), 帶來注意不集中、過度活動、沖動等異常行為的出現(xiàn); 若不加以干預(yù), 這種不足或缺陷還會隨著成長反過來影響個(gè)體的大腦結(jié)構(gòu)發(fā)育與功能可塑性, 從而強(qiáng)化神經(jīng)層面的異常, 進(jìn)一步加劇ADHD兒童核心癥狀等異常行為的表現(xiàn)。因此, 這些神經(jīng)和認(rèn)知層面上的證據(jù)表明, ADHD是一種神經(jīng)發(fā)育障礙, 尤其表現(xiàn)在與執(zhí)行功能相關(guān)的前額葉皮層發(fā)育延遲和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的功能連接異常, 這使得個(gè)體在執(zhí)行功能上發(fā)展不足(認(rèn)知缺陷), 進(jìn)而導(dǎo)致注意缺陷和(或)多動沖動核心癥狀等異常行為表現(xiàn)的出現(xiàn)。

結(jié)合圖1來看, 從神經(jīng)異常到認(rèn)知缺陷再到行為特點(diǎn)這一發(fā)展途徑的視角可得, 執(zhí)行功能缺陷可能是神經(jīng)異常導(dǎo)致ADHD核心癥狀背后的認(rèn)知機(jī)制, 并在神經(jīng)發(fā)育異常與核心癥狀之間起到認(rèn)知橋梁作用?？傊? 本文遵循RDoC框架并結(jié)合發(fā)展性精神病理學(xué)的發(fā)展途徑推斷出, 執(zhí)行功能缺陷不僅是ADHD兒童的行為特點(diǎn), 更重要的可能是認(rèn)知層面上導(dǎo)致ADHD核心癥狀出現(xiàn)的發(fā)病機(jī)理。那么為什么執(zhí)行功能缺陷能夠影響ADHD核心癥狀, 以及“冷”、“熱”執(zhí)行功能成分是否影響不同的核心癥狀呢？下面將圍繞執(zhí)行功能缺陷如何影響ADHD兒童不同核心癥狀展開討論。

3 “冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD不同核心癥狀的影響

ADHD兒童的主要核心癥狀包括注意缺陷和多動沖動(DSM-5, APA, 2013)。其中, 注意缺陷的異常行為表現(xiàn)通常為難以保持注意集中、粗心大意、行為渙散、缺乏組織性等, 具體體現(xiàn)在注意不集中、注意易受干擾、注意難以轉(zhuǎn)移、注意廣度縮小等注意問題上; 多動沖動的異常行為表現(xiàn)通常為坐立不安、一刻不停地活動、難以等待、干涉他人活動等, 具體體現(xiàn)在難以抑制行為、過度的活動、追求及時(shí)獎賞、情緒失調(diào)等行為和情緒問題上(見表1)。為解釋ADHD兒童所存在的這些異常行為表現(xiàn), 雙通道模型理論提出了導(dǎo)致ADHD病因的兩條獨(dú)立通路, 包括認(rèn)知控制通路和動機(jī)發(fā)展通路(Sonuga-Barke, 2002)。一方面, 與前額葉皮層?紋狀體等背側(cè)執(zhí)行回路相關(guān)的抑制控制不足導(dǎo)致ADHD兒童在認(rèn)知和行為上的失調(diào); 另一方面, 與眶額皮質(zhì)?紋狀體等腹側(cè)獎賞回路相關(guān)的延遲滿足能力的缺陷使得ADHD兒童存在動機(jī)上的失調(diào)(Shen et al., 2020; Zhu et al., 2018)。盡管雙通道模型理論尚未明確表述執(zhí)行功能缺陷與ADHD不同核心癥狀之間的關(guān)系, 但后續(xù)研究者普遍認(rèn)為雙通道模型的兩條通路與執(zhí)行功能的“冷”、“熱”不同成分缺陷密切相關(guān), 且具有一定對應(yīng)性。其中“冷”執(zhí)行功能缺陷對應(yīng)的是認(rèn)知控制通路, “熱”執(zhí)行功能缺陷則對應(yīng)的是動機(jī)發(fā)展通路(Geurts et al., 2006; Jiang et al., 2018; 張微等, 2010)。由此, ADHD兒童異常行為表現(xiàn)的出現(xiàn)暗示了其相關(guān)認(rèn)知能力的受損, 尤其是“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷。

圖1 影響ADHD核心癥狀的神經(jīng)?認(rèn)知?行為發(fā)展途徑圖

表1 ADHD兒童不同核心癥狀的異常行為表現(xiàn)及主要執(zhí)行功能缺陷

那么為什么執(zhí)行功能缺陷能夠影響ADHD不同核心癥狀呢？為解答這個(gè)問題, 可以從神經(jīng)基礎(chǔ)和認(rèn)知層面分析“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD不同核心癥狀的影響。首先, “冷”執(zhí)行功能涉及的腦區(qū)包括背外側(cè)前額葉、腹外側(cè)前額葉、背側(cè)前扣帶回等區(qū)域, 進(jìn)行自上而下的認(rèn)知控制過程; “熱”執(zhí)行功能與腹內(nèi)側(cè)前額葉、眶額葉、腹側(cè)前扣帶回等腦區(qū)活動有關(guān), 主要涉及動機(jī)或情感成分卷入下的認(rèn)知加工過程(Crone & Steinbeis, 2017; Moriguchi, 2021; Zelazo & Carlson, 2012)。大量研究表明, ADHD兒童存在“冷”執(zhí)行功能缺陷(Barkley, 1997; Kofler et al., 2019; Pievsky & McGrath, 2018)?！袄洹眻?zhí)行功能的各個(gè)子成分, 如工作記憶、抑制控制和認(rèn)知靈活性等都已被證明與ADHD核心癥狀相關(guān)(Kofler, Harmon et al., 2018; Mueller et al., 2017)。并且, 研究發(fā)現(xiàn)“冷”執(zhí)行功能缺陷對ADHD注意缺陷核心癥狀的影響更大(Irwin et al., 2021; Shakehnia et al., 2021; Silverstein et al., 2020)。例如工作記憶不足會導(dǎo)致粗心大意, 容易健忘; 抑制控制失敗可能帶來分心, 注意力不集中; 認(rèn)知靈活性缺陷可能導(dǎo)致缺乏組織性, 注意難以轉(zhuǎn)移等。此外, “冷”執(zhí)行功能所涉及的關(guān)鍵腦區(qū)也是背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)(如背外側(cè)前額葉等), 參與個(gè)體的有意注意加工過程(Lemire-Rodger et al., 2019; Petersen & Posner, 2012)。除“冷”執(zhí)行功能缺陷外, 注意網(wǎng)絡(luò)的異常也會進(jìn)一步加劇ADHD注意不集中等核心癥狀的出現(xiàn)。因此可知, “冷”執(zhí)行功能缺陷所帶來的能力不足及其異常的神經(jīng)基礎(chǔ)(背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò))共同影響ADHD注意缺陷核心癥狀的出現(xiàn)。其次, ADHD兒童也存在顯著的“熱”執(zhí)行功能缺陷。“熱”執(zhí)行功能指的是在情感或動機(jī)高度卷入下進(jìn)行靈活評估和風(fēng)險(xiǎn)決策的能力, 其缺陷往往被認(rèn)為與ADHD兒童多動沖動的核心癥狀相關(guān)(Colonna et al., 2022; Dekkers et al., 2016; Shakehnia et al., 2021; Tegelbeckers et al., 2018)。例如, ADHD兒童難以抑制自己的行為, 追求及時(shí)獎賞, 并在日常生活中表現(xiàn)出情緒失調(diào)等異常行為表現(xiàn), 很可能就是“熱”執(zhí)行功能缺陷所導(dǎo)致的(Bunford et al., 2022; Colonna et al., 2022; Petrovic & Castellanos, 2016)。與“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的大腦區(qū)域也是獎賞網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵腦區(qū)(如眶額葉、腹內(nèi)側(cè)前額葉等), 參與個(gè)體的獎賞加工和自我情緒調(diào)控過程(Cubillo et al., 2012; Yang et al., 2019)。并且研究發(fā)現(xiàn), ADHD兒童獎賞網(wǎng)絡(luò)與其他腦區(qū)連接不平衡, 尤其是與執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)腦區(qū)的功能連通性下降, 這種異?？赡苁嵌鄤記_動核心癥狀背后的神經(jīng)機(jī)制(Dias et al., 2015; von Rhein et al., 2017)。因此, ADHD多動沖動核心癥狀可能是由于“熱”執(zhí)行功能缺陷所表現(xiàn)出的能力不足及其異常神經(jīng)基礎(chǔ)共同導(dǎo)致的。

綜上所述, 結(jié)合理論和實(shí)證研究, 本文指出“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷可能是導(dǎo)致ADHD不同核心癥狀的兩條認(rèn)知途徑。具體來看, 與背外側(cè)額葉異常相關(guān)的“冷”執(zhí)行功能缺陷, 會導(dǎo)致個(gè)體在面對任務(wù)時(shí)表現(xiàn)出能力不足(如難以對抗干擾, 難以維持記憶表征等), 進(jìn)而出現(xiàn)注意控制失敗; 與腹內(nèi)側(cè)額葉異常相關(guān)的“熱”執(zhí)行功能缺陷, 則會帶來厭惡延遲、獎賞異常等能力上的問題, 進(jìn)而表現(xiàn)出行為抑制失敗和動機(jī)失調(diào); 同時(shí), 執(zhí)行功能缺陷的異常神經(jīng)基礎(chǔ)也是核心腦網(wǎng)絡(luò)(如背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、獎賞網(wǎng)絡(luò))的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或區(qū)域, 參與注意加工和獎賞處理等過程。這些腦網(wǎng)絡(luò)的異常進(jìn)一步影響個(gè)體的注意控制和行為抑制能力, 共同導(dǎo)致ADHD注意缺陷、多動沖動不同核心癥狀的出現(xiàn)(如圖2所示)。

4 “冷”/“熱”執(zhí)行功能缺陷影響ADHD不同核心癥狀的作用機(jī)制

前文已提出“冷”、“熱”執(zhí)行功能可能是導(dǎo)致ADHD不同核心癥狀的兩條認(rèn)知途徑, 并帶來不同的行為表現(xiàn)和發(fā)展結(jié)果。其中與背外側(cè)額葉相關(guān)的“冷”執(zhí)行功能缺陷可能是ADHD兒童注意缺陷核心癥狀的主導(dǎo)因素, 與腹內(nèi)側(cè)額葉相關(guān)的“熱”執(zhí)行功能缺陷可能是導(dǎo)致ADHD兒童多動沖動核心癥狀的主要因素。接下來將重點(diǎn)闡述“冷”、“熱”執(zhí)行功能各子成分缺陷如何影響ADHD不同核心癥狀的出現(xiàn)及其具體的作用機(jī)制。

4.1 “冷”執(zhí)行功能各子成分缺陷影響ADHD注意缺陷核心癥狀的作用機(jī)制

“冷”執(zhí)行功能通過相應(yīng)的能力調(diào)節(jié)注意以控制行為, 使行為在解決問題時(shí)更具適應(yīng)性、計(jì)劃性和專注性(Zelazo, 2020)。若“冷”執(zhí)行功能存在缺陷, 則導(dǎo)致目標(biāo)導(dǎo)向以及注意控制的失敗, 具體表現(xiàn)在注意持續(xù)、選擇、分配等方面上。通?！袄洹眻?zhí)行功能包括三個(gè)核心子成分, 包括工作記憶、抑制控制和認(rèn)知靈活性(Diamond, 2013; Miyake et al., 2000)。下面將圍繞這三個(gè)子成分展開討論影響ADHD注意缺陷核心癥狀的具體作用機(jī)制。

圖2 “冷”、“熱”執(zhí)行功能影響ADHD不同核心癥狀的路徑圖

(1)工作記憶影響ADHD注意缺陷核心癥狀

工作記憶是指個(gè)體在執(zhí)行認(rèn)知任務(wù)過程中, 對信息進(jìn)行暫時(shí)存儲與加工的資源有限的記憶系統(tǒng)(Baddeley, 2012)。它不僅包括負(fù)責(zé)暫存和整合記憶表征信息的情景緩沖器, 還包括負(fù)責(zé)抑制無關(guān)信息、引導(dǎo)注意目標(biāo)信息的中央執(zhí)行系統(tǒng), 這與選擇性注意密切相關(guān)(Ahmed & de Fockert, 2012; Luck & Vogel, 2013)。一方面, 在工作記憶中的信息表征會自上而下地捕獲目標(biāo)刺激, 從而引導(dǎo)注意選擇過程; 另一方面, 中央執(zhí)行系統(tǒng)有助于忽視或抑制無關(guān)信息, 選擇性地將資源分配到目標(biāo)相關(guān)的刺激上, 有利于注意選擇(Gazzaley & Nobre, 2012; Greene et al., 2015)。此外, 額頂網(wǎng)絡(luò)是工作記憶系統(tǒng)中的關(guān)鍵區(qū)域, 它的激活可以促進(jìn)目標(biāo)信息的保持和加工(Lamichhane et al., 2020; Soto et al., 2013)。研究發(fā)現(xiàn), 額頂網(wǎng)絡(luò)既與工作記憶的表征維持有關(guān), 還參與注意控制過程(Bahmani et al., 2019; Wallis et al., 2015), 尤其是背外側(cè)前額葉的激活與工作記憶中的注意選擇過程有關(guān)(Panichello & Buschman, 2021; Quentin et al., 2019)。因此, 有理由推斷出ADHD兒童工作記憶的缺陷會通過工作記憶表征和中央執(zhí)行系統(tǒng)影響個(gè)體的注意選擇過程。事實(shí)上, 研究已表明工作記憶缺陷是ADHD兒童較為顯著的認(rèn)知缺陷, 且對注意缺陷核心癥狀的預(yù)測力度最大(Fosco et al., 2020; Irwin et al., 2021; Ramos et al., 2020)。具體來看, ADHD兒童缺乏信息存儲以及在一定時(shí)間內(nèi)維持記憶信息表征的能力, 因此導(dǎo)致其更容易丟失完成任務(wù)所需的關(guān)鍵信息, 無法選擇正確的目標(biāo)信息; 中央執(zhí)行系統(tǒng)的缺陷則使得ADHD兒童難以抑制無關(guān)信息, 增加認(rèn)知控制的負(fù)荷, 自上而下的注意控制受到限制(Jacobson et al., 2011; Kofler, Soto et al., 2020; Re et al., 2016)。在這種情況下, 課堂中的ADHD兒童很容易將注意力轉(zhuǎn)移到與課堂內(nèi)容無關(guān)的內(nèi)部想法或者外部刺激上, 并表現(xiàn)出與選擇性注意相關(guān)的缺陷(Rapport et al., 2009)。神經(jīng)影像的研究也發(fā)現(xiàn), 工作記憶任務(wù)中ADHD兒童激活異常的腦區(qū)集中于背外側(cè)前額葉、內(nèi)側(cè)額下回、扣帶回、頂葉等區(qū)域, 這些腦區(qū)也參與注意選擇和控制過程(Ko et al., 2013; Samea et al., 2019)。Luo等人(2019)采用視覺工作記憶范式引出經(jīng)典的注意過程(包括注意選擇?維持?匹配階段), 并以N2pc (posterior contralateral N2)和CDA (contralateral delay activity)成分作為指標(biāo), 通過腦電行為同步分析有效區(qū)分出注意選擇過程和工作記憶維持過程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADHD患者選擇性注意與工作記憶缺陷密切相關(guān), 即當(dāng)記憶負(fù)荷增加時(shí), ADHD患者的工作記憶難以維持并導(dǎo)致任務(wù)中注意選擇效率降低(Luo et al., 2019)?？傮w而言, ADHD兒童工作記憶不足影響注意缺陷核心癥狀的作用機(jī)制, 主要表現(xiàn)在難以維持工作記憶表征, 以及中央執(zhí)行系統(tǒng)自上而下的控制失敗, 從而不利于注意選擇過程, 出現(xiàn)注意易受干擾、注意不集中等異常行為表現(xiàn)。

(2) 抑制控制影響ADHD注意缺陷核心癥狀

抑制控制是個(gè)體有意抑制那些強(qiáng)烈的內(nèi)/外在干擾信息, 以至于對目標(biāo)做出正確反應(yīng)的能力(Aron et al., 2004)。根據(jù)干擾刺激的不同, 可分為反應(yīng)抑制(即行為層面的抑制能力)和沖突控制(干擾抑制, 即認(rèn)知層面的抑制能力) (Diamond, 2013)。其中, 反應(yīng)抑制指的是抑制住對外界干擾信息的不恰當(dāng)行為反應(yīng), 并將注意保持在目標(biāo)信息上; 沖突控制能力又稱為干擾抑制能力, 主要指的是抑制大腦中出現(xiàn)的沖突信息, 依然堅(jiān)持正確反應(yīng)(Hung et al., 2018)。也就是說, 如果抑制控制存在缺陷, 個(gè)體將難以抑制對無關(guān)刺激(如外在干擾物、內(nèi)在無關(guān)想法)的注意或行為反應(yīng), 導(dǎo)致注意的持續(xù)性受到限制。多數(shù)研究已發(fā)現(xiàn)ADHD兒童在抑制控制能力上存在困難。例如, 在Stop-Signal、Go/No-Go等反應(yīng)抑制任務(wù)中, ADHD兒童反應(yīng)時(shí)更長、錯(cuò)誤率較高(Fosco et al., 2019; Hart et al., 2013); 在Stroop、Simon等干擾控制任務(wù)中, ADHD兒童在不一致試次下表現(xiàn)出更差的反應(yīng)時(shí)和正確率(Borella et al., 2013; Mullane et al., 2009)。抑制控制與ADHD兒童注意缺陷核心癥狀之間的密切關(guān)系得到普遍認(rèn)可(Janssen et al., 2018; Mueller et al., 2017)。行為研究發(fā)現(xiàn), ADHD在兒童時(shí)期表現(xiàn)出的反應(yīng)抑制不足能夠預(yù)測其在青少年期注意不集中癥狀的發(fā)展, 并且抑制不足使得注意缺陷隨年齡改善的幅度較小(DeRonda et al., 2021)。從神經(jīng)影像的視角來看, ADHD患者在反應(yīng)抑制任務(wù)下右側(cè)額下回、頂葉、紋狀體等腦區(qū)的激活存在異常(Thornton et al., 2018; van Rooij et al., 2015)。其中, 額下回不僅參與抑制信號的啟動和處理, 也與腹側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)和顳頂聯(lián)合區(qū)相關(guān), 負(fù)責(zé)維持注意控制; 頂葉區(qū)域則主要參與反應(yīng)抑制期間的注意重新定向和任務(wù)目標(biāo)維持(Cai & Leung, 2011; Fabio & Urso, 2014)。此外, ADHD患者在反應(yīng)抑制網(wǎng)絡(luò)之間也表現(xiàn)出較低的連通性, 且與ADHD核心癥狀嚴(yán)重程度顯著相關(guān)(van Rooij et al., 2015)。Cai等人(2021)發(fā)現(xiàn)Go/No-GO任務(wù)誘發(fā)的背側(cè)前扣帶回與腹外側(cè)前額葉之間的有效連通性不僅與反應(yīng)抑制能力呈顯著正相關(guān), 還能預(yù)測ADHD兒童注意不集中缺陷的嚴(yán)重程度。這為進(jìn)一步解釋反應(yīng)抑制如何影響ADHD注意缺陷提供神經(jīng)層面的證據(jù)?？傊? 反應(yīng)抑制不足所帶來的行為抑制能力差以及相關(guān)的注意網(wǎng)絡(luò)受損可以更好地解釋ADHD兒童存在的注意難以維持、不集中等問題。

然而, 值得注意的是, 目前研究僅以“抑制”或“反應(yīng)抑制”等概念統(tǒng)一代表抑制控制, 尚未區(qū)分反應(yīng)抑制和沖突控制(干擾抑制)在抑制能力中的不同, 這對于解釋ADHD兒童抑制控制缺陷具體如何影響核心癥狀是不夠全面的, 也不夠精確。沖突控制(干擾抑制)作為認(rèn)知層面的主動控制能力, 在處理大腦中不合理信息, 尤其是戰(zhàn)勝認(rèn)知沖突中起到重要作用。部分研究表明ADHD兒童具有較弱的沖突控制能力, 這使得他們在面對潛意識或有意識誘發(fā)的認(rèn)知沖突時(shí)無法維持和保護(hù)任務(wù)目標(biāo)免受干擾(Borella et al., 2013; Mueller et al., 2017)。換言之, 由于缺乏對認(rèn)知沖突的控制能力, ADHD兒童在執(zhí)行任務(wù)中更容易受到內(nèi)在分心想法的干擾, 難以維持注意力。沖突控制主要激活的腦區(qū)包括背側(cè)前扣帶回、背外側(cè)前額葉、頂葉區(qū)以及背外側(cè)額葉控制系統(tǒng)(Hung et al., 2018)。其中, 背外側(cè)前額葉主要參與維持和操縱任務(wù)相關(guān)信息的過程, 背側(cè)前扣帶回則在調(diào)節(jié)行為適應(yīng)和持續(xù)性中發(fā)揮著更大的作用(Kolling et al., 2016; Sheth et al., 2012)。因此, 沖突控制可能也是維持注意持續(xù)性的關(guān)鍵因素。鑒于沖突控制在抑制能力中的獨(dú)特作用, 對沖突控制不足如何影響ADHD兒童注意缺陷核心癥狀的探討應(yīng)得到更多關(guān)注。未來研究應(yīng)區(qū)分抑制控制的不同類型, 對ADHD兒童注意缺陷中的不同抑制能力受損進(jìn)行更細(xì)致的探討。

(3)認(rèn)知靈活性影響ADHD注意缺陷核心癥狀

認(rèn)知靈活性又稱為轉(zhuǎn)換(shifting), 指的是快速有效地在不同心理情景之間來回轉(zhuǎn)換的能力(Diamond, 2013)。認(rèn)知靈活性本質(zhì)上體現(xiàn)個(gè)體抑制控制和認(rèn)知轉(zhuǎn)移的能力, 抑制占優(yōu)勢地位的無效線索, 高效地重新配置資源, 參與兒童注意轉(zhuǎn)移能力的發(fā)展(Dajani & Uddin, 2015; Filippetti & Krumm, 2020)。作為執(zhí)行功能的核心成分之一, ADHD兒童存在認(rèn)知靈活性缺陷, 并且在認(rèn)知靈活性任務(wù)中, 伴有左側(cè)額下回、前額葉、雙側(cè)前腦島的激活降低(Roshani et al., 2020; Rubia et al., 2010)。在匯總ADHD受損的認(rèn)知領(lǐng)域時(shí), 研究者將認(rèn)知靈活性劃分到與注意缺陷受損相關(guān)的認(rèn)知領(lǐng)域中, 并提出認(rèn)知靈活性缺陷可能導(dǎo)致ADHD患者目標(biāo)選擇與認(rèn)知控制受損, 進(jìn)而出現(xiàn)注意缺陷的核心癥狀(Mueller et al., 2017)。Luna- Rodriguez等人(2018)探討了ADHD患者在轉(zhuǎn)換任務(wù)下的注意轉(zhuǎn)移能力, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換成本的增加可能會導(dǎo)致ADHD在任務(wù)中對不同刺激的注意轉(zhuǎn)移與分配不足。但目前關(guān)于認(rèn)知靈活性和ADHD兒童注意缺陷核心癥狀之間關(guān)系的實(shí)證研究比較有限。從定義來看, 認(rèn)知靈活性更多指的是根據(jù)任務(wù)需求靈活轉(zhuǎn)換認(rèn)知模式的能力, 若發(fā)展不足, 個(gè)體很難從一項(xiàng)任務(wù)轉(zhuǎn)移到另一項(xiàng)任務(wù)中, 注意轉(zhuǎn)移的有效性受到挑戰(zhàn), 表現(xiàn)出注意難以分配與轉(zhuǎn)移等問題行為(Wendt et al., 2018)。因此, ADHD兒童認(rèn)知靈活性缺陷可通過影響注意的轉(zhuǎn)移與分配, 進(jìn)而影響其注意缺陷核心癥狀的出現(xiàn)。此外, 考慮到認(rèn)知靈活性建立在工作記憶和抑制控制發(fā)展的基礎(chǔ)上, 采用更敏感的工具或范式評估認(rèn)知靈活性, 并將其與其他執(zhí)行功能成分區(qū)分開, 對于解釋認(rèn)知靈活性如何影響注意缺陷十分重要。

(4)從因果操縱視角驗(yàn)證“冷”執(zhí)行功能影響ADHD核心癥狀的作用機(jī)制

前文分別從認(rèn)知和神經(jīng)兩條主線初步闡釋了“冷”執(zhí)行功能如何影響ADHD兒童注意缺陷的核心癥狀, 但缺乏因果操縱的視角來支持和完善其作用機(jī)制。下面將從認(rèn)知干預(yù)和神經(jīng)調(diào)控的因果(或近因果)視角, 進(jìn)一步提供實(shí)證證據(jù)來驗(yàn)證“冷”執(zhí)行功能影響注意缺陷核心癥狀的具體作用機(jī)制。

認(rèn)知干預(yù)主要是通過直接訓(xùn)練“冷”執(zhí)行功能的不同成分, 以提高ADHD兒童的注意表現(xiàn)。其中, 工作記憶訓(xùn)練已被證實(shí)是改善ADHD兒童注意缺陷和學(xué)業(yè)困難的一個(gè)很有潛力的干預(yù)措施(Kofler, Wells et al., 2020; Wiest et al., 2022)。CET (Central executive training, 中央執(zhí)行訓(xùn)練)是一種針對ADHD兒童工作記憶缺陷各成分的計(jì)算機(jī)干預(yù)訓(xùn)練, 研究發(fā)現(xiàn)CET訓(xùn)練不僅能夠顯著提高個(gè)體工作記憶和抑制控制得分, 還能持久改善個(gè)體學(xué)習(xí)成績。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 學(xué)習(xí)成績的改善主要是通過提高課堂中的注意行為來實(shí)現(xiàn)的(Kofler, Sarver et al., 2018; Singh et al., 2022)。研究者還采用CWMT (Central working memory training, 中央工作記憶訓(xùn)練)對ADHD兒童的工作記憶進(jìn)行干預(yù)訓(xùn)練, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 接受CWMT訓(xùn)練的ADHD表現(xiàn)出工作記憶的改善, 注意持續(xù)性和選擇性的提升, 以及學(xué)習(xí)成績的提高(Ackermann et al., 2018; Gray et al., 2012)。此外, 抑制控制和認(rèn)知靈活性相關(guān)的執(zhí)行功能訓(xùn)練也能顯著提升ADHD的注意表現(xiàn)。例如, Kofler等人(2020)對8～12歲的ADHD兒童展開基于Go/No-Go計(jì)算機(jī)化的認(rèn)知訓(xùn)練, 持續(xù)4周后發(fā)現(xiàn)ADHD兒童注意能力在干預(yù)后得到持續(xù)改善。AKL-T01 (Akili Interactive Labs-T01)是一種基于游戲界面的自適應(yīng)數(shù)字化干預(yù)程序, 主要由抑制控制、認(rèn)知靈活性任務(wù)兩種任務(wù)形式改編, 并且ADHD兒童通過4周AKL-T10的認(rèn)知干預(yù)后, 家長報(bào)告和客觀行為指標(biāo)的注意力均得到顯著提高(N. Davis et al., 2018; Kollins et al., 2020)?？傊? 認(rèn)知干預(yù)通過操縱工作記憶、抑制控制和認(rèn)知靈活性等不同執(zhí)行功能成分, 并考察干預(yù)前后ADHD兒童注意能力的變化, 從而提供了因果(或近因果)的證據(jù)來支持并驗(yàn)證“冷”執(zhí)行功能對ADHD兒童注意缺陷核心癥狀影響的作用機(jī)理。

神經(jīng)調(diào)控則是通過刺激與“冷”執(zhí)行功能相關(guān)的背外側(cè)前額葉(dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC)區(qū)域來調(diào)節(jié)皮層興奮性, 使大腦功能發(fā)生改變, 進(jìn)而提高ADHD患者的執(zhí)行功能和改善其注意缺陷核心癥狀。最新一項(xiàng)大規(guī)模的隨機(jī)雙盲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 采用經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)陽極刺激右側(cè)DLPFC和陰極刺激左側(cè)DLPFC, 持續(xù)4周以上可顯著改善ADHD成人注意不集中的癥狀(Leffa et al., 2022)。Nejati等人(2021)單次陽極刺激9～10歲ADHD兒童的右側(cè)DLPFC, 并在刺激前后完成Flanker、Go/No-Go等任務(wù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)激活右側(cè)DLPFC有助于改善抑制控制能力, 且刺激效果與ADHD的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(Nejati et al., 2021)。此外, 一項(xiàng)對62名ADHD成人進(jìn)行為期3周(共15次)的經(jīng)顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)研究發(fā)現(xiàn), 刺激右側(cè)PFC能夠顯著改善個(gè)體注意不集中和工作記憶, 且干預(yù)后個(gè)體在工作記憶任務(wù)下的注意力相關(guān)腦區(qū)的激活增強(qiáng)。也就是說, 刺激右側(cè)PFC能夠增強(qiáng)注意相關(guān)腦區(qū)活動以及改善注意行為表現(xiàn)(Bleich-Cohen et al., 2021)。此外, 研究還發(fā)現(xiàn)持續(xù)6周對7～12歲ADHD兒童的右側(cè)DLPFC施加高頻刺激后, 有助于改善其注意缺陷和多動沖動核心癥狀(Cao et al., 2019)。綜上所述, 采用神經(jīng)調(diào)控技術(shù)刺激ADHD患者的DLPFC等區(qū)域, 能夠提高其“冷”執(zhí)行功能的任務(wù)表現(xiàn), 進(jìn)而有效改善注意缺陷的臨床癥狀。這進(jìn)一步從因果操縱的視角為執(zhí)行功能缺陷影響注意缺陷的作用機(jī)制提供神經(jīng)層面上的證據(jù)。目前神經(jīng)調(diào)控技術(shù)應(yīng)用于治療ADHD患者正處于快速發(fā)展階段, 但其刺激腦區(qū)部位、治療參數(shù)(頻率/強(qiáng)度)及刺激時(shí)間仍沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn), 臨床效果存在很大的差異(Westwood et al., 2021)。大多數(shù)研究已發(fā)現(xiàn)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)刺激DLPFC對ADHD患者“冷”執(zhí)行功能的顯著影響, 但對于“冷”執(zhí)行功能的提高又如何改善其注意缺陷的關(guān)注仍較少。值得注意的是, TMS或tDCS還可以通過直接刺激結(jié)構(gòu)或功能連接的核心節(jié)點(diǎn)腦區(qū)引起“下游”區(qū)域的神經(jīng)活動變化, 包括皮質(zhì)和皮下腦網(wǎng)絡(luò)功能連接(Sydnor et al., 2022)。也就是說, 刺激個(gè)體的DLPFC, 還會不同程度地激活或抑制其他大腦皮質(zhì)或皮下腦網(wǎng)絡(luò), 共同影響個(gè)體的行為表現(xiàn)。從這個(gè)視角出發(fā)可進(jìn)一步揭示刺激“冷”執(zhí)行功能相關(guān)腦區(qū)進(jìn)而改善個(gè)體注意力的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。

4.2 “熱”執(zhí)行功能各子成分缺陷影響ADHD多動沖動核心癥狀的作用機(jī)制

“熱”執(zhí)行功能指個(gè)體在高度情感或動機(jī)卷入下進(jìn)行靈活評估和風(fēng)險(xiǎn)決策的能力, 包括延遲滿足、獎賞加工和情感調(diào)節(jié)等。若“熱”執(zhí)行功能存在缺陷, 則導(dǎo)致個(gè)體在情感或社會背景下的行為控制失敗和動機(jī)失調(diào), 具體表現(xiàn)在厭惡延遲、追求及時(shí)獎賞、動機(jī)失調(diào)等方面上。研究者逐漸認(rèn)識到“熱”執(zhí)行功能缺陷可能是ADHD兒童多動沖動核心癥狀的主導(dǎo)因素。下面將具體討論“熱”執(zhí)行功能不同子成分的異常如何影響ADHD兒童多動沖動的核心癥狀。

(1)延遲滿足影響ADHD多動沖動核心癥狀

延遲滿足能力是指一種甘愿為更有價(jià)值的長遠(yuǎn)目標(biāo)而主動放棄即時(shí)滿足的抉擇取向, 以及在等待過程中展示出自我控制的能力(Mischel et al., 1989)。從時(shí)間維度來看, 延遲滿足至少包括“做出選擇”并“堅(jiān)持選擇”兩個(gè)階段(任天虹等, 2015)。前者涉及到個(gè)體對所面臨的選項(xiàng)進(jìn)行價(jià)值評估、做出選擇的過程, 后者則涉及到抵制誘惑、對意圖行為的執(zhí)行過程。著名的“棉花糖實(shí)驗(yàn)”用來測量兒童的延遲滿足能力(Mischel et al., 1989)。在這類實(shí)驗(yàn)中, 兒童可以選擇立即得到獎勵(lì)(如棉花糖), 也可以選擇等待一段時(shí)間以獲得雙倍獎勵(lì)。延遲滿足能力可以幫助兒童對眼前利益和未來利益之間進(jìn)行左右權(quán)衡, 做出最有利的選擇, 并在選擇之后, 堅(jiān)持行為與選擇保持一致, 以期獲得最大的利益。ADHD兒童表現(xiàn)出較差的延遲滿足能力, 而這種能力缺陷往往被認(rèn)為與其沖動性的異常行為表現(xiàn)密切相關(guān)(Sonuga-Barke et al., 2010; van Dessel et al., 2019)。結(jié)合延遲滿足的兩個(gè)階段來看, ADHD兒童在“做出選擇”階段, 往往對未來利益賦予較低的價(jià)值, 對于等待時(shí)間表現(xiàn)出明顯的厭惡情緒, 做出更沖動、不計(jì)后果的選擇; 即使做了有利的選擇, ADHD兒童在“堅(jiān)持選擇”階段, 常常不能抵制眼前誘惑, 行為抑制失敗, 出現(xiàn)“中途反悔”等沖動行為。延遲滿足在日常生活中比比皆是, 如排隊(duì)等待、先寫作業(yè)后玩耍等等, 然而由于ADHD兒童延遲滿足能力的不足, 使得他們在日常情景中表現(xiàn)出難以等待、厭惡延遲等沖動選擇的行為表現(xiàn)(Utsumi et al., 2016; van Dessel et al., 2019)。

已有相關(guān)證據(jù)支持上述觀點(diǎn)。一項(xiàng)匯總22項(xiàng)研究的元分析發(fā)現(xiàn), 在延遲折扣任務(wù)中, ADHD兒童和青少年總體表現(xiàn)出較高的延遲折扣(Patros et al., 2016), ADHD兒童更傾向于選擇立即滿足, 表現(xiàn)出更強(qiáng)的沖動性行為(Martinelli et al., 2017)。此外, 研究者發(fā)現(xiàn)在延遲等待過程中ADHD往往體驗(yàn)到更多的主觀負(fù)面情緒, 具有明顯的厭惡延遲(Rosch & Mostofsky, 2016)。神經(jīng)影像的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn), 延遲厭惡表現(xiàn)為與負(fù)面情緒處理加工相關(guān)的腦區(qū)(如杏仁核)的過度激活相關(guān), 隨著延遲時(shí)間增長反應(yīng)更強(qiáng)烈(van Dessel et al., 2018; van Dessel et al., 2020)。除杏仁核過度激活之外, ADHD兒童在等待期間還表現(xiàn)出過度的自發(fā)神經(jīng)活動(低頻振蕩), 且這種過度活動與沖動決策的行為特征相關(guān)(Hsu et al., 2015)。在延遲滿足的“堅(jiān)持”階段更多體現(xiàn)的是個(gè)體對有目標(biāo)行為進(jìn)行自我控制的能力, 這涉及到背外側(cè)前額葉、腹外側(cè)前額葉和后側(cè)頂葉等腦區(qū)的參與, 而這些腦區(qū)也與沖動性行為有關(guān)(Dalley & Ersche, 2019)。ADHD兒童自我控制的失敗, 不僅影響其能否堅(jiān)持下去, 還會帶來更多外化的問題行為?？傊? 較差的延遲滿足能力導(dǎo)致ADHD兒童在“做出選擇”階段傾向于立即滿足, 且厭惡延遲; 在“堅(jiān)持選擇”階段無法抑制當(dāng)下誘惑帶來的沖突, 行為控制失敗。這兩者共同作用, 影響ADHD沖動性行為的出現(xiàn)。

(2)獎賞加工影響ADHD多動沖動核心癥狀

越來越多研究者認(rèn)為, 獎賞加工異常也是影響ADHD兒童多動沖動核心癥狀的重要因素之一(Bunford et al., 2022; Kallweit et al., 2021; Tegelbeckers et al., 2018)。獎賞加工可以分為兩個(gè)階段：獎賞預(yù)期階段和結(jié)果反應(yīng)階段(Rademacher et al., 2010)。一方面, 獎賞預(yù)期是指個(gè)體對將要來臨的、可能獲得的獎賞持有的一種等待和渴望狀態(tài)。在生活中, 一旦個(gè)體注意到可產(chǎn)生獎賞的刺激線索, 即會賦予刺激更高的預(yù)期結(jié)果價(jià)值以及促使目標(biāo)導(dǎo)向行為的出現(xiàn)。個(gè)體沖動性行為的出現(xiàn)往往受到強(qiáng)烈的獎賞預(yù)期所驅(qū)動, 這類個(gè)體具有較高獎賞敏感性(Dawe et al., 2004; 熊素紅, 孫洪杰, 2017)。尤其是, ADHD兒童對某些刺激(如金錢等)的獎賞敏感性更高(Fosco et al., 2015; Tripp & Wickens, 2012), 在面對這類獎賞預(yù)期時(shí), 個(gè)體更容易忽視威脅線索和不利后果, 無法抑制由獎賞預(yù)期造成的驅(qū)動, 而產(chǎn)生沖動性行為。另一方面, 結(jié)果反應(yīng)階段是指對已獲得的獎賞進(jìn)行評價(jià)、并監(jiān)控行為是否達(dá)到任務(wù)目標(biāo)的過程。在這個(gè)階段, 個(gè)體根據(jù)感知到的獎賞反饋來建立對獎賞線索的行為聯(lián)結(jié)(楊玲等, 2015)。但ADHD兒童對獎賞結(jié)果的反應(yīng)往往存在異常。例如, ADHD患者認(rèn)為金錢、權(quán)利等具有“凸顯性”的獎賞物擁有更高的價(jià)值, 反而對其他“回報(bào)”較低的獎賞物(如笑臉、美景等)失去興趣(Demurie et al., 2011; Gonzalez-Gadea et al., 2016)。這種獎賞反應(yīng)的失調(diào)使個(gè)體依賴于“畸形”獎賞聯(lián)結(jié), 一旦“凸顯性”的獎賞線索出現(xiàn), ADHD則表現(xiàn)出更急迫的尋求反應(yīng)(即沖動性)。久而久之, 大多數(shù)的獎賞反應(yīng)都被弱化, 只有“更高價(jià)值”的獎賞刺激才能產(chǎn)生足夠的信號。如果不加以干預(yù), 這種獎賞異常的加工機(jī)制會導(dǎo)致ADHD個(gè)體不斷追求更刺激的冒險(xiǎn)活動(如飆車、賭博等), 同時(shí)也是物質(zhì)濫用和成癮過程發(fā)展和維持的關(guān)鍵 (Grimm et al., 2021)。因此, ADHD兒童常常表現(xiàn)出獎賞預(yù)期驅(qū)動的動機(jī)失調(diào)和獎賞線索?行為的聯(lián)結(jié)失敗, 使得兒童不斷尋求更頻繁的外在刺激, 這也可以用來解釋為什么ADHD兒童比同齡人更多動、沖動。

目前大量研究表明, ADHD的獎賞加工存在異常具有神經(jīng)學(xué)的基礎(chǔ), 即大腦獎賞環(huán)路的結(jié)構(gòu)與功能異常(von Rhein et al., 2017; Zhu et al., 2018)。先前研究較為一致的發(fā)現(xiàn), 在金錢獎賞加工任務(wù)中, ADHD患者在獎賞預(yù)期過程的腹側(cè)紋狀體(Ventral struatum)激活不足(Plichta & Scheres, 2014; Scheres et al., 2007; van Hulst et al., 2017), 且這種對獎賞線索的預(yù)期降低, 導(dǎo)致ADHD更傾向于選擇立即獎賞。研究還發(fā)現(xiàn)ADHD患者的眶額葉在獎賞預(yù)期中過度激活, 且激活程度與ADHD多動沖動核心癥狀呈顯著正相關(guān)。進(jìn)而推測出, 由于眶額葉過度激活導(dǎo)致ADHD個(gè)體無法正確編碼預(yù)期的結(jié)果價(jià)值, 從而出現(xiàn)更多的非適應(yīng)性行為(Tegelbeckers et al., 2018)。此外, ADHD兒童的獎賞異常最常見的是延遲折扣的增加, 即傾向于選擇較小的即時(shí)獎賞, 而非大的延遲獎賞(Jackson & MacKillop, 2016; Marx et al., 2021; Yu & Sonuga-Barke, 2020)。在延遲折扣任務(wù)下, 研究發(fā)現(xiàn)ADHD兒童獎賞網(wǎng)絡(luò)與額頂網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接異常(失衡), 這種不平衡會影響沖動行為的出現(xiàn), 可能也是ADHD兒童多動沖動核心癥狀背后的神經(jīng)機(jī)制(Dias et al., 2015)。ADHD對延遲獎賞還會表現(xiàn)出強(qiáng)烈的負(fù)性情緒, 較高的延遲折扣與延遲厭惡(負(fù)性情緒)共同作用, 加劇了個(gè)體的沖動行為表現(xiàn)(van Dessel et al., 2018)。基于上述認(rèn)知和神經(jīng)的證據(jù), 可以推斷出獎賞加工的異常主要通過較高的獎賞預(yù)期驅(qū)動和失調(diào)的獎賞結(jié)果反應(yīng), 進(jìn)而影響 ADHD 個(gè)體的多動沖動水平。

(3)情緒失調(diào)影響ADHD多動沖動核心癥狀

情緒失調(diào)在ADHD兒童的日常生活中普遍且持續(xù)存在著, 且被視為重要的臨床特征和潛在的治療目標(biāo)(Barkley, 2015; Graziano & Garcia, 2016)。Faraone等人(2019)在專家共識中明確提出, ADHD的情緒失調(diào)主要表現(xiàn)在情緒沖動(emotional impulsivity, EI)和情緒調(diào)節(jié)困難(deficient emotional self-regulation, DESR)兩個(gè)方面。其中, 情緒沖動性是指個(gè)體面對情緒刺激表現(xiàn)出異常高的反應(yīng)性, 這導(dǎo)致對刺激的情緒反應(yīng)快速上升, 達(dá)到受損水平; 情緒調(diào)節(jié)困難則指由于難以管理情緒體驗(yàn), 控制行為表現(xiàn), 導(dǎo)致激活的異常情緒反應(yīng)回到基線水平的速度明顯變慢(Barkley, 2015; Faraone et al., 2019)。一些研究者將情緒失調(diào)看作是ADHD的核心癥狀和功能損害, 但作為“熱”執(zhí)行功能的一部分, 情緒失調(diào)更可能影響ADHD兒童多動沖動行為的出現(xiàn)。具體來看, ADHD兒童具有強(qiáng)烈的情緒反應(yīng)性, 常常表現(xiàn)為易怒、易產(chǎn)生消極情緒等現(xiàn)象(Colonna et al., 2022; Liu et al., 2019)。值得注意的是, 在面對情緒刺激時(shí), 除表現(xiàn)出較強(qiáng)的情緒沖動性之外, ADHD個(gè)體的生理喚醒出現(xiàn)大幅度持續(xù)上升。測量自主神經(jīng)指標(biāo)的研究發(fā)現(xiàn), ADHD兒童在負(fù)性情緒誘發(fā)狀態(tài)下表現(xiàn)出更大的交感神經(jīng)失調(diào)(即皮電指數(shù)增強(qiáng)), 情緒調(diào)節(jié)過程中存在更大的副交感神經(jīng)失調(diào)(即呼吸竇性心律失常增強(qiáng)) (Morris et al., 2020; Musser et al., 2011)。這種情緒迅速變化的過程中可能存在更多的能量積累, 不僅出現(xiàn)更多的沖動性行為, 還需要“更多的行為”發(fā)泄多余的能量。情緒反應(yīng)最直觀的行為表現(xiàn)即為沖動行為, 目前研究往往將情緒反應(yīng)和沖動行為看作一體或混為一談(Faraone et al., 2019), 尚未詳細(xì)探討情緒反應(yīng)尤其是情緒高沖動性具體如何影響ADHD多動沖動核心癥狀的出現(xiàn)。同時(shí), 生理指標(biāo)能夠?yàn)锳DHD兒童的情緒反應(yīng)提供更可靠、生態(tài)的數(shù)據(jù), 可應(yīng)用于未來研究以探究情緒失調(diào)與ADHD兒童多動沖動的關(guān)系及作用機(jī)制。

ADHD的情緒調(diào)節(jié)困難被認(rèn)為是由杏仁核、腹側(cè)紋狀體和眶額葉皮質(zhì)功能異常引起的, 并自下而上影響其他認(rèn)知加工過程(Christiansen et al., 2019; Shaw et al., 2014)。例如, 情緒調(diào)節(jié)困難使得ADHD個(gè)體在面對延遲獎勵(lì)時(shí)難以調(diào)節(jié)延遲帶來的負(fù)面情緒, 還會放大情緒體驗(yàn), 進(jìn)而表現(xiàn)得更沖動。Lugo-Candelas等人(2017)還發(fā)現(xiàn)ADHD兒童在情緒背景下對注意力的分配和認(rèn)知控制方面不如同齡人有效, 情緒調(diào)節(jié)的失敗可能會加劇ADHD兒童的注意缺陷和多動沖動的核心癥狀表現(xiàn)。因此, 情緒失調(diào)的ADHD兒童通常表現(xiàn)出較高的情緒反應(yīng)和較差的情緒調(diào)節(jié)能力, 這使得他們在日常生活中或面對情緒事件時(shí)更容易出現(xiàn)非適應(yīng)行為。較為重要的是, 情緒失調(diào)更多存在于日常生活中, 實(shí)驗(yàn)室誘發(fā)的情緒反應(yīng)和調(diào)節(jié)具有片面性。已有研究者采用生態(tài)瞬時(shí)評估法捕捉ADHD兒童在日常生活中的情緒波動變化, 發(fā)現(xiàn)ADHD兒童具有更高的情緒變異性(即情緒波動且強(qiáng)烈), 并且這種變異性帶來更嚴(yán)重的功能損害(Rosen et al., 2015; Walerius et al., 2018)。但目前仍缺少從生態(tài)視角探究ADHD兒童自發(fā)的情緒波動狀態(tài)與核心癥狀之間動態(tài)關(guān)系的研究。

(4)從因果操縱視角驗(yàn)證“熱”執(zhí)行功能影響ADHD核心癥狀的作用機(jī)制

前文已提到對于影響ADHD兒童多動、沖動核心癥狀出現(xiàn)的“熱”執(zhí)行功能缺陷, 主要有以下解釋：(a)與自我控制的延遲滿足能力較差, 導(dǎo)致兒童傾向于立即滿足并難以堅(jiān)持等待; (b)由大腦獎賞網(wǎng)絡(luò)異常激活導(dǎo)致的獎賞加工異常, 并帶來的動機(jī)失調(diào)和線索?行為聯(lián)結(jié)失敗; (c)情緒失調(diào)表現(xiàn)出的情緒沖動性和情緒調(diào)節(jié)困難所產(chǎn)生的負(fù)面影響。下面從因果(或近因果)操縱的視角進(jìn)一步提供實(shí)證證據(jù)來支持和驗(yàn)證“熱”執(zhí)行功能影響多動沖動缺陷核心癥狀的具體作用機(jī)制。

近年來, 正念練習(xí)被認(rèn)為是一種訓(xùn)練“熱”執(zhí)行功能的有效方式, 主要強(qiáng)調(diào)個(gè)體以不評判的態(tài)度對當(dāng)下身心狀態(tài)進(jìn)行有意識的體驗(yàn)與覺知(Kabat-Zinn, 1994)。正念結(jié)合了專注訓(xùn)練(如將注意力放下)和情緒調(diào)節(jié)訓(xùn)練(如認(rèn)知、重新評價(jià)、接納消極情緒等), 通過降低個(gè)體的壓力和負(fù)性情緒覺知水平, 以及促進(jìn)良性獎賞機(jī)制的重塑, 來提高個(gè)體的“熱”執(zhí)行功能(J. Davis et al., 2018; Garland, 2021; Tang et al., 2015)。更本質(zhì)的是, 經(jīng)過正念訓(xùn)練可以顯著改善個(gè)體的沖動性行為, 其作用機(jī)制也是降低個(gè)體由情緒或動機(jī)卷入帶來的沖動驅(qū)力, 進(jìn)而增強(qiáng)自我控制能力(楊珍芝, 曾紅, 2023)。此外, 正念訓(xùn)練還可以提高覺察和專注水平, 通過自上而下的控制系統(tǒng)和情緒調(diào)節(jié), 減弱個(gè)體動作沖動性(即不合時(shí)宜或無益外顯的動作行為) (Franco et al., 2016; Ron-Grajales et al., 2021)?？傻贸鼋Y(jié)論, 經(jīng)過正念訓(xùn)練可以改善與“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的能力水平, 進(jìn)而有助于降低ADHD患者的多動、沖動行為。一項(xiàng)元分析系統(tǒng)回顧了正念訓(xùn)練對ADHD 的干預(yù)效果, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)以正念為基礎(chǔ)的干預(yù)訓(xùn)練能夠顯著降低ADHD個(gè)體的多動沖動等臨床癥狀, 同時(shí)對注意缺陷的改善也比較明顯(Cairncross & Miller, 2020)。研究者對11～15歲的ADHD兒童及其父母進(jìn)行為期八周的正念干預(yù)后發(fā)現(xiàn), 父母評估的兒童多動、沖動水平顯著下降, 且效果持續(xù)至少八周(van der Oord et al., 2012)。針對ADHD成人的干預(yù)研究也發(fā)現(xiàn), 正念冥想能夠改善個(gè)體的情緒調(diào)節(jié)策略和沖動控制水平(Mitchell et al., 2017)。值得注意的是, 正念訓(xùn)練還能夠引起大腦激活模式變化和功能改變(Tang et al., 2015)。例如, 正念訓(xùn)練使得個(gè)體在進(jìn)行負(fù)性情緒圖片加工時(shí)杏仁核激活程度減弱, 但杏仁核與腹內(nèi)側(cè)額葉皮層之間的功能連接增強(qiáng), 這意味著情緒喚醒降低且情緒控制能力增強(qiáng)(Kral et al., 2018); 經(jīng)過正念訓(xùn)練后, 個(gè)體在面對成癮獎賞線索時(shí)參與獎賞預(yù)期加工的大腦區(qū)域激活也顯著減弱(Kirk et al., 2019), 降低個(gè)體的沖動選擇。上述神經(jīng)影像的證據(jù)表明, 正念訓(xùn)練可通過改善與“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的腦區(qū)激活和功能連接異常, 進(jìn)而改善個(gè)體多動、沖動的異常行為水平。這為驗(yàn)證“熱”執(zhí)行功能影響ADHD多動、沖動核心癥狀提供了近因果操縱的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

眶額葉(orbitofrontal cortex, OFC)是“熱”執(zhí)行功能的重要腦區(qū), 由于位于大腦皮層區(qū)域, 往往被看作是情緒調(diào)節(jié)、風(fēng)險(xiǎn)決策等神經(jīng)調(diào)控刺激的關(guān)鍵靶點(diǎn)之一?？纛~葉參與復(fù)雜的決策過程, 如獎賞加工和風(fēng)險(xiǎn)感知等, 并在負(fù)性情緒調(diào)節(jié)中起到重要作用(Ernst et al., 2002; Stalnaker et al., 2015)。部分研究者采用tDCS或TMS技術(shù)對OFC進(jìn)行神經(jīng)調(diào)控后發(fā)現(xiàn), 刺激OFC可改善個(gè)體的情緒體驗(yàn)與風(fēng)險(xiǎn)決策行為(Howard et al., 2020; Ouellet et al., 2015; Yang et al., 2017)。一項(xiàng)研究對24名正常個(gè)體的DLPFC和OFC進(jìn)行tDCS單次刺激, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)刺激OFC顯著降低了個(gè)體的冒險(xiǎn)行為和風(fēng)險(xiǎn)決策, 即改善了個(gè)體的“熱”執(zhí)行功能(Nejati et al., 2018)。盡管OFC在ADHD患者的“熱”執(zhí)行功能缺陷中起到重要作用, 但目前針對OFC進(jìn)行神經(jīng)調(diào)控的研究仍較有限。一項(xiàng)采用tDCS陰極刺激DLPFC和陽極刺激OFC的研究發(fā)現(xiàn), 刺激后對ADHD兒童認(rèn)知靈活性的改善效果最明顯(Nejati et al., 2020)。該研究尚未直接探討刺激OFC是否能夠改善ADHD兒童的“熱”執(zhí)行功能表現(xiàn), 更沒有考慮刺激OFC對ADHD多動沖動核心癥狀的影響。基于已有研究和理論基礎(chǔ)可以推測, 刺激ADHD患者的OFC等“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的腦區(qū), 不僅能夠提高其“熱”執(zhí)行功能的任務(wù)表現(xiàn), 還能有效改善多動、沖動的臨床癥狀。此外, “熱”執(zhí)行功能相關(guān)腦區(qū)位于腹內(nèi)側(cè)區(qū)域, 且與邊緣系統(tǒng)、獎賞網(wǎng)絡(luò)連接密切, 但“熱”執(zhí)行功能缺陷如何通過腦網(wǎng)絡(luò)和功能連接異常進(jìn)而影響ADHD兒童異常行為表現(xiàn)的目前仍不清楚。考慮到神經(jīng)調(diào)控技術(shù)可以通過刺激皮層的結(jié)構(gòu)和功能連接引起大腦其他區(qū)域或腦網(wǎng)絡(luò)的變化, 未來研究可進(jìn)一步采用神經(jīng)調(diào)控技術(shù)操縱“熱”執(zhí)行功能, 為影響ADHD多動沖動核心癥狀的作用機(jī)制提供神經(jīng)層面的因果證據(jù)。

4.3 “冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD核心癥狀的交互影響

隨著執(zhí)行功能研究的深入, 近年來逐漸呈現(xiàn)出對“冷”和“熱”執(zhí)行功能之間相互性的關(guān)注趨勢(Zelazo, 2020)。研究者發(fā)現(xiàn)“冷”和“熱”執(zhí)行功能不是獨(dú)立存在的, 兩者之間存在自上而下(皮質(zhì)?邊緣)和自下而上(邊緣?皮質(zhì))的動態(tài)交互作用(Moriguchi, 2021; Nejati et al., 2018; Zhu et al., 2018)。一方面, “冷”執(zhí)行功能可以調(diào)節(jié)個(gè)體在面對獎賞預(yù)期時(shí)對獎賞的感知價(jià)值, 還可以在結(jié)果反饋階段控制個(gè)體的情緒反應(yīng)以及建立正確的行為聯(lián)結(jié), 起到自上而下認(rèn)知控制的關(guān)鍵作用(Kryza-Lacombe et al., 2022; Luna, 2009)。例如, 更強(qiáng)的“冷”執(zhí)行功能可以保護(hù)兒童青少年在充滿誘惑和威脅的環(huán)境中, 控制情緒反應(yīng)和動機(jī)驅(qū)動, 做出正確選擇, 減少環(huán)境帶來的傷害。另一方面, “熱”執(zhí)行功能參與價(jià)值評估與風(fēng)險(xiǎn)決策, 這直接影響以目標(biāo)為導(dǎo)向的“冷”執(zhí)行功能表現(xiàn), 起到自下而上情緒誘發(fā)的作用?！盁帷眻?zhí)行功能發(fā)展較好, 可以幫助個(gè)體合理價(jià)值評估, 規(guī)避風(fēng)險(xiǎn), 增強(qiáng)自我控制能力。例如, 兒童青少年在獎勵(lì)和動機(jī)驅(qū)動背景下, “冷”執(zhí)行功能任務(wù)表現(xiàn)得更好(Ma et al., 2016)?？梢? 個(gè)體某些行為的出現(xiàn)是“冷”執(zhí)行功能和“熱”執(zhí)行功能交互協(xié)調(diào)的結(jié)果。

然而, ADHD兒童在 “冷”和“熱”執(zhí)行功能上均呈現(xiàn)出異常, 可能存在交互作用共同影響核心癥狀的出現(xiàn)。從行為表現(xiàn)來看, “熱”執(zhí)行功能缺陷所帶來的獎賞異常、情緒失調(diào)等, 是ADHD兒童沖動、多動等異常行為得以發(fā)生和持續(xù)的重要因素。但這種缺陷是否能直接引發(fā)沖動、多動行為, 還要取決于“冷”執(zhí)行功能的參與。也就是說, ADHD兒童“冷”執(zhí)行功能存在不足, 使其無法控制“熱”執(zhí)行功能缺陷帶來的異常情緒反應(yīng)和不合理的獎賞預(yù)期(動機(jī)傾向), 因此出現(xiàn)更多的沖動、多動行為。例如, ADHD兒童本身延遲滿足能力較差, 更傾向于立即滿足, 若加上抑制控制不足, 則無法抵制當(dāng)下誘惑帶來的沖突, 表現(xiàn)出更沖動的行為, 而這往往也是日常生活中常常出現(xiàn)的場景。此外, 注意控制過程需要“冷”執(zhí)行功能參與和消耗大量的認(rèn)知資源, 而由于“熱”執(zhí)行功能發(fā)展的不足, ADHD兒童更容易受到自動化情緒因素的強(qiáng)大驅(qū)動, 這會使得個(gè)體的注意力更容易轉(zhuǎn)移到外界刺激。即使個(gè)體的“冷”執(zhí)行功能發(fā)展良好, 若“熱”執(zhí)行功能存在缺陷, 個(gè)體仍難以控制強(qiáng)大的情緒驅(qū)動力量, 以及難以抑制自動化的加工, 因而注意控制出現(xiàn)問題。例如, 在需要注意集中的情景(課堂)下, ADHD兒童不僅由于“冷”執(zhí)行功能缺陷導(dǎo)致其注意力難以集中, 還可能因?yàn)椤盁帷眻?zhí)行功能缺陷更容易受到動機(jī)或情緒等線索的驅(qū)動, 難以抵抗有誘惑的分心物, 注意受到干擾。從神經(jīng)基礎(chǔ)的角度來看, “冷”和“熱”執(zhí)行功能相關(guān)腦區(qū)間的發(fā)展不平衡或受損也可能導(dǎo)致ADHD兒童核心癥狀等異常行為的出現(xiàn)。例如, 用來解釋個(gè)體沖動性的雙系統(tǒng)理論(The Dual Systems Model)指出, 大腦認(rèn)知控制系統(tǒng)(以背外側(cè)前額葉、前扣帶回為主)和社會情緒系統(tǒng)(以眶額葉、杏仁核為主)之間發(fā)展的不失衡導(dǎo)致會導(dǎo)致青少年沖動性行為的發(fā)生(Shulman et al., 2016; Steinberg et al., 2008)。而ADHD患者在上述兩個(gè)系統(tǒng)中均表現(xiàn)出不足(Capri et al., 2020), 并且研究也發(fā)現(xiàn)ADHD兒童前額葉皮層與杏仁核或紋狀體網(wǎng)絡(luò)之間存在不平衡的異常功能連接, 這可能是ADHD 非適應(yīng)性行為和沖動性出現(xiàn)的原因(Dias et al., 2015)。

總之, ADHD兒童“冷”和“熱”執(zhí)行功能之間的交互作用共同影響注意缺陷、多動沖動核心癥狀的出現(xiàn)。具體而言, “冷”執(zhí)行功能缺陷不僅直接影響ADHD兒童注意加工過程, 自上而下的“失控”還使得個(gè)體難以控制情緒反應(yīng)和抑制不合理行為, 從而表現(xiàn)出更多的沖動、多動行為; 而“熱”執(zhí)行功能缺陷不僅導(dǎo)致動機(jī)失調(diào)和獎賞異常, 自下而上的“失調(diào)”還會帶來更多的錯(cuò)誤目標(biāo)導(dǎo)向和自動化加工, 進(jìn)而影響個(gè)體的注意加工過程。

5 未來研究展望

ADHD是一種神經(jīng)發(fā)育障礙, 與前額葉異常相關(guān)的執(zhí)行功能缺陷可能是導(dǎo)致ADHD兒童核心癥狀背后的認(rèn)知機(jī)制。盡管這一問題得到研究者的廣泛關(guān)注, 但現(xiàn)階段尚未真正探明執(zhí)行功能缺陷為何以及如何影響ADHD核心癥狀產(chǎn)生的機(jī)制。本文在已有理論和實(shí)證研究基礎(chǔ)上, 基于神經(jīng)?認(rèn)知?行為的發(fā)展途徑解釋了為什么“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷能夠影響ADHD不同核心癥狀, 并試圖搭建ADHD兒童神經(jīng)發(fā)育異常與其核心癥狀之間的認(rèn)知缺陷橋梁。此外, 還提出“冷”、“熱”執(zhí)行功能可能是導(dǎo)致ADHD不同核心癥狀的兩條認(rèn)知途徑, 其中“冷”執(zhí)行功能是注意缺陷核心癥狀的主導(dǎo)因素, “熱”執(zhí)行功能是多動沖動核心癥狀的主導(dǎo)因素。更重要的是, 本文重點(diǎn)闡述了“冷”、“熱”執(zhí)行功能各子成分缺陷影響ADHD不同核心癥狀的作用機(jī)制及具體途徑, 為探究導(dǎo)致ADHD核心癥狀的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制提供了研究思路。但目前仍有有一些問題亟待考察, 未來研究可以進(jìn)一步考察以下四個(gè)方面：

首先, “冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷影響ADHD不同核心癥狀的作用機(jī)制理論有待進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善。以往對ADHD兒童的發(fā)病機(jī)理尚不明了, 基于“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷視角探究導(dǎo)致ADHD不同核心癥狀的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制, 使得從認(rèn)知層面上闡釋ADHD發(fā)病機(jī)理成為可能。盡管先前研究在執(zhí)行功能缺陷和ADHD核心癥狀之間的相關(guān)性進(jìn)行了一些探索, 但目前仍缺乏一個(gè)整合性的理論模型解釋執(zhí)行功能缺陷影響ADHD不同核心癥狀的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。前文系統(tǒng)探討了“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD不同核心癥狀的影響及其可能存在的認(rèn)知機(jī)制, 其機(jī)制的有效性仍有待實(shí)證研究的支持。以認(rèn)知機(jī)制來看, ADHD注意缺陷, 多動沖動核心癥狀的產(chǎn)生主要是由于執(zhí)行功能發(fā)展缺陷或不足所導(dǎo)致的, 并且“冷”“熱”執(zhí)行功能的各個(gè)子成分在影響ADHD核心癥狀的途徑中具有獨(dú)特且重要的作用。因此, 未來研究應(yīng)將執(zhí)行功能缺陷納入到ADHD大規(guī)模流行病調(diào)查中去, 系統(tǒng)探討“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對不同ADHD亞型的影響比重如何, 以及執(zhí)行功能各子成分對注意缺陷、多動沖動不同核心癥狀的解釋率多少, 并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建影響ADHD核心癥狀的執(zhí)行功能缺陷認(rèn)知模型, 為ADHD兒童早期篩查與診斷提供科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。此外, 從兒童發(fā)展角度考察執(zhí)行功能發(fā)展變化對ADHD核心癥狀的影響也是非常重要?，F(xiàn)有的橫斷研究難以解釋ADHD核心癥狀的出現(xiàn)或隨年齡改善是否與執(zhí)行功能的發(fā)展相關(guān), 尤其是“冷”、“熱”執(zhí)行功能在兒童時(shí)期的發(fā)展軌跡不同, 可能給ADHD核心癥狀帶來不同的影響(O'Toole et al., 2018)。因此, 未來研究還可以結(jié)合縱向追蹤設(shè)計(jì)揭示執(zhí)行功能的發(fā)展變化是否能夠預(yù)測或影響ADHD兒童核心癥狀的嚴(yán)重程度, 從發(fā)展視角檢驗(yàn)和完善執(zhí)行功能缺陷影響ADHD核心癥狀的認(rèn)知機(jī)制。

再次, 進(jìn)一步探明“冷”、“熱”執(zhí)行功能影響ADHD核心癥狀的神經(jīng)基礎(chǔ)和認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。從神經(jīng)層面來看, ADHD兒童核心癥狀主要與前額葉皮層的結(jié)構(gòu)和功能異常變化密切相關(guān), 但這種異常神經(jīng)基礎(chǔ)背后的認(rèn)知缺陷及其作用機(jī)制目前正處于探索階段。與“冷”、“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的腦區(qū)的結(jié)構(gòu)變化或功能連接是否與ADHD核心癥狀存在關(guān)聯(lián), 以及相關(guān)的異常神經(jīng)基礎(chǔ)是否能預(yù)測ADHD核心癥狀的嚴(yán)重程度仍有待去解決。值得關(guān)注的是, 前額葉并不是獨(dú)立工作的, 它與皮下組織結(jié)構(gòu)以及其他腦網(wǎng)絡(luò)之間存在著密切的功能連接。例如, 前額葉皮層的錐體神經(jīng)元將信號投射到紋狀體, 然后再到丘腦, 最后再次返回到皮層, 形成皮層?紋狀體?丘腦?皮層的環(huán)路結(jié)構(gòu), 發(fā)揮整體功能(Jiang et al., 2018; Zhu et al., 2016)。因此, 以前額葉皮層為主的神經(jīng)環(huán)路結(jié)構(gòu)異?？赡転槔斫鈭?zhí)行功能缺陷對ADHD不同核心癥狀的影響搭建橋梁(Zhu et al., 2018)。此外, “冷”、“熱”執(zhí)行功能所涉及的相關(guān)腦區(qū), 同時(shí)也是注意網(wǎng)絡(luò)和獎賞網(wǎng)絡(luò)等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)。若上述腦區(qū)存在不足, 不僅使得執(zhí)行功能發(fā)展受限, 還會通過功能連接引起相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)的激活異常, 兩者共同作用于ADHD核心癥狀的出現(xiàn)。未來研究可以進(jìn)一步探索在不同執(zhí)行功能任務(wù)下ADHD兒童激活的特異腦區(qū)以及與其他腦網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接是否異常, 力圖探明“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷影響ADHD不同核心癥狀的神經(jīng)基礎(chǔ)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。同時(shí), 領(lǐng)域內(nèi)關(guān)于ADHD神經(jīng)基礎(chǔ)的研究大都基于記錄和關(guān)聯(lián)視角, 缺乏因果(或近因果)操縱的實(shí)證證據(jù)來支持“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD不同核心癥狀產(chǎn)生的影響及其認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。鑒于神經(jīng)調(diào)控技術(shù)可以通過刺激皮層引起“下游”腦結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)功能連接的間接變化, 未來研究也可將神經(jīng)調(diào)控技術(shù)結(jié)合到腦影像的研究中, 從因果操縱的視角驗(yàn)證執(zhí)行功能缺陷影響ADHD核心癥狀的認(rèn)知神經(jīng)模型。

再次, 從生態(tài)層面考察“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD兒童核心癥狀的影響。研究發(fā)現(xiàn)ADHD兒童執(zhí)行功能缺陷存在明顯的個(gè)體異質(zhì)性(Bunger et al., 2021; Kofler et al., 2019)。具體來看, ADHD兒童的執(zhí)行功能得分在基于任務(wù)的實(shí)驗(yàn)室測試和父母/教師量表評分上存在顯著的結(jié)果差異, 僅有約52%的ADHD兒童在實(shí)驗(yàn)室任務(wù)上顯示有執(zhí)行功能缺陷, 而父母/教師則報(bào)告有超過90％的ADHD兒童具有執(zhí)行功能缺陷(Sj?wall & Thorell, 2019)。并且臨床醫(yī)生進(jìn)行診斷時(shí)更多地依賴于父母/教師報(bào)告的量表得分, 因?yàn)樗喾从沉薃DHD兒童在生活中的臨床表現(xiàn)(DSM-IV, 2013)。這也說明目前實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的生態(tài)效度不足, 很難真實(shí)反映個(gè)體在日常生活中的異常表現(xiàn)(Barkley & Murphy, 2011; Bunger et al., 2021)。尤其是現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室任務(wù)大多集中于“冷”執(zhí)行功能, 較少關(guān)注大量情緒或動機(jī)卷入下的“熱”執(zhí)行功能是如何影響ADHD核心癥狀出現(xiàn)的。同時(shí), 日常生活中動機(jī)和情緒等驅(qū)動線索隨處可見, 不僅需要“熱”執(zhí)行功能的參與, 更多涉及到“冷”和“熱”執(zhí)行功能之間的相互作用(Zelazo, 2020)。如難以對抗分心物是ADHD經(jīng)歷了抑制控制與誘惑驅(qū)動之間斗爭的結(jié)果, 當(dāng)具有誘惑力的分心物戰(zhàn)勝了控制能力, 個(gè)體才會打斷注意持續(xù)性, 表現(xiàn)出注意力不集中。也就是說, 即使個(gè)體“冷”執(zhí)行功能發(fā)展良好, 若“熱”執(zhí)行功能存在不足, 動機(jī)驅(qū)動力量過大, 異常的行為表現(xiàn)也是難以避免的(楊珍芝, 曾紅, 2023)。然而ADHD兒童“冷”、“熱”執(zhí)行功能均存在異常, 兩者交互將促使ADHD兒童在日常生活中表現(xiàn)出更多執(zhí)行功能缺陷相關(guān)的異常行為表現(xiàn)?，F(xiàn)有研究很大程度忽略了上述觀點(diǎn), 較為片面地看待ADHD兒童執(zhí)行功能缺陷及其與核心癥狀之間的關(guān)系。因此, 未來研究應(yīng)從生態(tài)視角探討ADHD兒童“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷之間的交互作用如何影響日常生活中核心癥狀的出現(xiàn), 并試圖回答ADHD兒童執(zhí)行功能缺陷存在個(gè)體異質(zhì)性的問題。

最后, 基于“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷, 開發(fā)對ADHD兒童核心癥狀具有長效作用的心理干預(yù)和神經(jīng)調(diào)控方案。理論上, 針對執(zhí)行功能缺陷的干預(yù)具有十分重要的臨床價(jià)值, 不僅會改善ADHD核心癥狀和社會功能, 還可能存在持久的改善效果(Karr et al., 2018)。但目前現(xiàn)有的執(zhí)行功能干預(yù)方案對ADHD相關(guān)核心癥狀的改善效果并不顯著, 或者難以使ADHD兒童的問題行為“正常化”。這種低效性的原因可能是這些干預(yù)目標(biāo)只關(guān)注能力本身, 而沒有考慮執(zhí)行功能各子成分缺陷與ADHD異常行為表現(xiàn)之間的關(guān)系如何, 使得干預(yù)的遠(yuǎn)遷移效果大大下降(Kofler, Wells et al., 2020)。前文所提出的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制已明確“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷對ADHD不同核心癥狀的影響, 并提示未來研究可以從認(rèn)知干預(yù)入手, 通過操縱ADHD兒童的“冷”執(zhí)行功能以改善注意缺陷的核心癥狀, 或者訓(xùn)練“熱”執(zhí)行功能相關(guān)的能力以減少ADHD兒童多動沖動的癥狀表現(xiàn)。同時(shí), 未來研究還可以采用神經(jīng)調(diào)控技術(shù), 探究單次或多次TMS/tDCS刺激DLPFC是否通過提高“冷”執(zhí)行功能來減少注意不集中等異常行為的出現(xiàn), 或者刺激OFC等腦區(qū)是否能夠通過提升“熱”執(zhí)行功能來增加對行為和情緒的控制能力。值得注意的是, ADHD兒童執(zhí)行功能各子成分缺陷具有很強(qiáng)的個(gè)體差異性。以注意不集中的癥狀表現(xiàn)為例, 一部分ADHD兒童可能是由于工作記憶表征困難, 無法正確選擇目標(biāo)信息所導(dǎo)致的, 另一部分ADHD兒童則與抑制控制不足, 難以對抗外界干擾刺激有關(guān)。若不從個(gè)體層面進(jìn)行區(qū)分, 干預(yù)目標(biāo)很難與個(gè)體能力缺陷和發(fā)展水平相匹配, 使得改善其核心癥狀的有效性和長期性受到很大限制。因此, 在探明ADHD兒童發(fā)病機(jī)理的基礎(chǔ)上, 未來研究應(yīng)基于“冷”、“熱”執(zhí)行功能缺陷, 從認(rèn)知干預(yù)和神經(jīng)調(diào)控兩條主線實(shí)現(xiàn)對ADHD兒童核心癥狀的個(gè)性化干預(yù)與精準(zhǔn)治療, 力圖實(shí)現(xiàn)干預(yù)效果的遠(yuǎn)遷移。

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The mechanism of “cool”/“hot” executive function deficit acting on the core symptoms of ADHD children

WANG Xueke, FENG Tingyong

(Faculty of Psychology, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a persistent neurodevelopmental disorder characterized by inattention and/or hyperactivity-impulsivity, which is closely related to the executive function deficits resulting from the dysplastic of prefrontal cortex. Based on the neuro-cognitive-behavioral developmental path, it is proposed that executive function deficits may be the pathogenesis of the core symptoms of ADHD at the cognitive level, among which the “cool” one related with the dorsal prefrontal cortex might be the dominant factor affecting inattention, and the “hot” one linked to the ventromedial prefrontal cortex could play the main role in the manifestation of hyperactivity-impulsivity. On the one hand, deficits in “cool” executive function mainly result in failures in working memory representation, lack of inhibitory control, and difficulties in cognitive flexibility, and further lead to limitations in attention maintenance, selection, and switching. On the other hand, deficits in “hot” executive function bring problems like delay aversion, reward abnormality and motivation disorders, which make one fail to inhibit behavior and more likely to make impulsive decisions, thereby displaying more symptoms of hyperactivity- impulsivity. Future studies are expected to examine and improve theoretical models of “hot” and “cold” executive function deficits affecting the core symptoms of ADHD, and provide more empirical evidence at the cognitive neural level. Meanwhile, future studies need to examine the mechanism mentioned above in ecological backgrounds, and further develop intervention projects with personalization, precision and long-acting to alleviate the core symptoms of ADHD based on executive function.

Attention-deficit/hyperactivity disorder, executive function deficit, core symptom, prefrontal cortex, mechanism

2023-03-06

* 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2022YFC2705201)、重慶市博士研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CYB22099)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(32271123, 31971026)、西南大學(xué)創(chuàng)新研究2035先導(dǎo)計(jì)劃(SWUPilotPlan006)資助。

馮廷勇, E-mail: fengty0@swu.edu.cn

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