冲动特质对青少年认知控制的影响——基于双重认知控制理论

向玲王美霞刘燕婷胡竹菁(江西师范大学心理学院，南昌330022)摘 要:根据双重认知控制理论，抑制控制分为主动性控制和反应性控制。为了探索冲动特

质青少年究竟在哪个抑制控制成分存在不足，本研究用冲动性人格量表(BIS-11)选取了高冲动

特质和低冲动特质青少年，并记录了他们在完成AX-CPT任务时的反应时和正确率。结果显示： 与低冲动个体相比，高冲动个体在BX试次(主动性控制)上的反应时和正确率以及线索辨别力指

数上的表现均差于低冲动个体，而在AY试次(反应性控制)上的反应时和正确率以及探测敏感性

指标上的表现与低冲动个体没有显著差异。这些结果说明，与低冲动特质青少年相比，高冲动特 质青少年的反应性控制保存较好，但主动性控制能力表现出不足。关键词：高冲动特质青少年;主动性控制；反应性控制；AX -CPT中图分类号:B842.5

文献标识码:A文章编号：1003 -5184(2020)02 -0143 -071前言及其与其它大脑区域的联系的发展还不够成熟，导 致青少年不能对风险进行有效的评估和控制(Ca­

sey ,Getz, & Galvan, 2008 ； Steinberg, 2008),从而更易

冲动性作为一种人格特质具有三项基本特征:

对行为的负面后果敏感性较低;倾向于在充分加工

信息前做出快速、无计划的反应;不考虑行为的长期 产生一些冲动和不良行为(Iselin & Decoster,

2009)o后果(Moeller, Barratt, Dougherty, Schmitz, & Swann,

2001 )o大量研究表明冲动性和注意缺陷多动障碍

双重认知控制理论是最近受到关注的关于抑制 控制的一个新理论(徐雷，唐丹丹,陈安涛,2012；向

(Attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)、精神

症(Schizophrenia)、边缘性人格障碍(Borderline

personality disorder,BP)等许多抑制控制损伤有关的

玲,高晓琳，贾露霞,王宝玺,2016； Braver,2012； Bra­

ver, Gray, & Burgess, 2007 ) o双重认知控制理论认

精神疾病以及吸烟、、物质滥用等问题行为有关

(Aron, Dowson, Sahakian, & Robbins, 2003 ； Galvan, Poldrack, Baker, Mcglennen, & London, 2011 ； Kalad- jian, Jeanningros, Azorin, Anton, & Mazzola - Pomietto,

为认知控制包含两种不同的控制模式，主动性控制

(proactive control)和反应性控制(reactive control) o

主动性控制被认为是一种“早期选择”，即个体在反 应前积极并长时间地维持与目标有关的信息，以目

2011)。标驱动的方式优化注意和知觉。与主动性控制相 反,反应性控制作为“后期修正”机制，只在有需求

青少年处于从童年向成年过渡的特殊时期,经

历着心理、生理以及社会功能的改变(Casey, 2015；

Li et al. ,2015)。青少年的冲动性水平在13-17岁

时适时被调动。那么,青少年冲动性对其抑制控制 的不同成分是否有不同的影响呢？本研究拟从双重 控制的角度进一步探索冲动特质青少年抑制控制的

之间达到最高峰，而冲动性水平能够可靠地预测青 少年的问题行为(Fernandez - Artamendi, Martinez -

Loredo, Fernandez - Hermida, & Carballo - Crespo,

特点。对主动性控制和反应性控制的进行区分通常使

2016；Quinn & Harden,2013) o已有研究表明在青 用 AX 型持续操作任务(AX - continuous performance

test,AX-CPT)(章鹏,2016)。该任务要求被试对

少年这个特殊时期，抑制控制的神经回路处于一个 重要的发展阶段。前额皮层(Prefrontal cortex, PFC )线索“A”之后出现的探测“X”做目标反应(即AX

基金项目：国家自然科学基金项目(31560282),国家留学基金(CSC201908360245)，江西省博士后科学基金项目(2015KY60)。 通讯作者：向玲,E - mail:xianglingl997@ 126. como144心理学探新2020 年试次），其他情况（即AY、BX和BY试次）均做非目 标反应。其中AX试次的比例为70%,AY、BX和

BY三种试次类型的比例分别为10%。采用这样的

刺激比例使得AX试次出现的概率显著高于其他三

种试次类型，这样就使得被试对靶刺激“A”和“X” 有较强的目标反应倾向。但是，在AY、BX试次类

型上，被试应该做出的非目标反应与被试对“A”和

“X”做出目标反应的倾向形成了认知冲突,被试为

了解决这种认知冲突就需要加强认知控制。AX -

CPT任务有两个指标反映了个体的主动性控制和反

应性控制能力（Braver et al. ,2007；徐雷等,2012）。 对于AY试次，被试可以通过加强反应性控制，增强

对即将出现的探测刺激“Y”的加工，从而降低由线 索刺激“A”诱发的目标反应倾向;对于BX试次，个 体则可以通过加强主动性控制，在诱发目标反应倾

向的探测刺激“ X”呈现之前,积极维持对线索刺激

“B”的表征来预防冲突的发生。因此，在AX-CPT

任务中，主动性控制通常表现为BX的反应时或错

误率降低，反应性控制表现为AY的反应时或错误 率降低。（Braver et al. ,2007；徐雷等,2012）。此外，还可以采用信号检测论的辨别力指数来 分析被试主动性控制和反应性控制能力（Redick,

2014 ； Stawarczyk, Majerus, Catale，& D ' Argembeau, 2014；徐雷,王丽君，赵远方，谭金凤,陈安涛,2014）。

使用信号检测论可以将被试的辨别能力（知觉敏感 性0值）和他的反应倾向性（判定标准,0值）分离 开,从而更客观的测量被试的辨别能力（Macmillan

& Kaplan, 1985） o 根据信号检测论，以 d' - context = Z（AX击中）-Z（BX虚报）表示对线索信息的敏

感度,- context值越大，对线索所提供的信息越 敏感，主动性控制越好。d' - target =Z（AX击中）

-Z（AY虚报）表示对探测信息的敏感度,d' - tar­get 的值越大，说明被试对探测信息越敏感,反应性

控制能力越好。反应偏向0,是被试做出“是的，目 标出现”或“不，目标没有出现”的反应倾向。当0 为负值时,说明被试做出“是的，目标出现”的反应

倾向更大；当0为正值时，说明被试做出“不，目标 没有出现”反应倾向更大;当0为0时，被试对两种

反应都没有偏向（Braver ,2012 ； Stanislaw & Todorov,

1999）。本研究拟从双重认知控制的视角，采用AX -

CPT任务对冲动特质青少年的抑制控制能力进行更

加深入的探索。一些研究使用AX - CPT任务研究

了不同人群的抑制控制能力。比如Richard等

（2013）发现与控制组被试相比,精神症患者在 BX试次上的错误率更高,而在AY试次上则没有更

高的错误率，而且在辨别力指数上分值更低。Rob-

inson等（2013）发现双相情感障碍患者和精神

症患者在抑制控制能力上有相似的行为表现。基于 上述研究,我们假设健康青少年群体中的高冲动个 体也和以冲动性为典型特征病理性个体一样，在主

动性控制上可能存在不足，而反应性控制能力可能 保存较好，在AX -CPT任务上可能表现为在BX试 次上有更高的错误率、更长的反应时或线索辨别力 指数更低，而在AY试次上与低冲动组被试表现

相当。此外,Braver （2012 ）认为随着线索和探测刺激

之间间隔时间的延长，主动性控制需要耗费更多的 认知资源,这可能给高冲动水平学生带来更大挑战。

以前研究发现，当线索和探测的间隔加长时,精神分 裂症个体（Cohen et al. ,1999）、阿尔兹海默症个体

（Braver et al. ,2005）在AX和BX试次上表现出更 差的成绩。为此,我们设置了两种延迟:短时延迟条

件（1000林）和长时延迟条件（3000亦）。我们预测， 高低冲动青少年在短的时间延迟下可能不会表现出

成绩上的差异，但是当线索和探测的时间间隔延长

时，这会增加被试保持线索的难度。高冲动个体可 能在需要长时间保持线索的主动性控制上表现出更

大的不足。2方法2.1 被试某中学260名初中生完成冲动性人格量表

（Barratt Impulsiveness Scale, BIS ） （ Patton, Stanford, &

Barratt,1995），根据被试在冲动性人格量表的总分

从高到低排序，选取前30个被试作为高冲动组（男

生18人，女生12人），选取后30个被试作为低冲动

组（男生12人，女生18人）。高、低冲动组被试在

BIS -11三个分量表和总量表上得分见表1。如表

所示，高、低冲动组在三个分量表和总量表得分上存 在显著差异。所有被试均为右利手，视力或矫正视

力正常，且无神经系统或精神病史。第40卷第2期向玲等冲动特质对青少年认知控制的影响145表1高、低冲动组在BIS的三个分量表和总量表上的平均分（标准差）高冲动组MeanSD10.4910.949.447.86低冲动组MeanSD7.03- t16.4113.75P<0.001<0.001<0.001<0.001运动冲动性认知冲动性无计划冲动性总分67.8068.1729.9330.310.378.387.1171.2668.8327.0328.9619.1820.592.2实验材料采用巴瑞特冲动性人格量表（Barratt Impulsive­

ness Scale,BIS）评估冲动性特质。（李献云,2011）。

量表包含30个条目，分为3个分量表（认知冲动性、 行为冲动性和无计划冲动性量表），每个分量表包 含10个条目。该量表采用没有、极少、有时、经常、 总是Likert5级评分，计算时将分量表得分和量表总

分的得分范围转换成0 - 100分。即各分量表得分 等于“[（各条目得分之和-10） -40] X100”，量表

总分等于“三个分量表得分之和/3”。一个人的分 数越高，说明其冲动性越高。该量表内部一致性

Cronbacha在0. 77 -0. 之间，重测信度在0. 68 ~ 0.之间。2.3 实验流程实验使用AX - CPT任务,实验流程见图1：首 先,线索刺激呈现700林；随后呈现1000亦或者

3000/?m的空屏；接着探测刺激呈现700ms。图1 AX-CPT实验流程图AX -CPT任务包含线索刺激（A或B）、和探测 刺激（X或Y）。要求被试在对线索字母“A”之后出 现的探测字母“X”用右手食指做目标反应（即AX

试次），而对其他三种情况用左手食指做非目标反 应（即AY、BX和BY试次）。其中AX试次占70% ,

AY、BX和BY试次各10%。实验要求被试在探测

刺激呈现时又快有准的反应。被试首先完成一个练习组块,接着完成2个实 验组块，其中一个组块设置延迟时间为1000亦,另

外一个组块设置延迟时间为3000呛,每个组块包含

200个试次。两个组块的先后顺序进行被试间

平衡。2.4数据分析为了分析高低冲动个体的主动性控制和反应性 控制能力，本研究分别对平均反应时和错误率进行 了试次类型（AX、AY、BX、BY） x组别（高冲动、低冲

动）x延迟条件（1000亦、3000林）的三因素重复测 量方差分析（AN0VA）。分析反应时只保留正确反

应的试次，同时剔除在250ms - 1200ms之外的极端 数据。为了进一步考察被试的抑制控制能力，根据

信号检测论，本研究对线索辨别力指数（力-con- 曲）、探测辨别力指数（/ - target）以及反应偏向

（0）分别进行组别（高冲动、低冲动）x延迟条件

（1000亦、3000呛）的二因素重复测量方差分析。3 结果3.1

反应时高低冲动组在四种试次类型上的平均反应时见

图2。对高低冲动个体的反应时进行三因素重复测 量方差分析，结果表明，试次类型的主效应显著，高 低冲动个体在BX试次上的表现均好于在AY试次

上的表现,F（3,174） =231. 485,p <0.001,7?2 =0. 80； 冲动性组间组别的主效应显著,F（1,58） =5.949,p <

0.05 ,v2 =0. 093 ；试次类型和冲动性组间组别的交互

作用显著,F（3,174） =2. 758,p <0.05,772 =0.045。

简单效应分析显示，在BX、BY试次类型上，高冲动组

的反应时显著长于低冲动组,BX, F（ 1,58） = 10. 753,

p <0.01,7）2 =0. 156；By,F（ 1,58） =7.65,p <0.005,

V =0.117；在AX、AY试次上，高低冲动个体之间差

异不显著,AX,F（1,58） = 1.457,p >0.05F（ 1,

58） =2.757,p >0.05o与延迟条件有关的主效应和

交互作用均不显著。3.2

正确率高低冲动组在四种试次类型上的正确率见图3。对正确率进行的重复测量方差分析结果表明，试

次类型的主效应显著,F （ 3 , 174 ） = 65.99,p<

0.001,犷=0.532；组别的主效应显著,F（1,58）= 11. 423,p<0. 005,7/2 =0. 165；试次类型和组别的交146心理学探新2020 年互作用显著，F(3,174) = 5.1,p < 0. 005 , v2 =

0.0。简单效应分析显示，在BX、BY试次类型上,

高冲动组的正确率显著低于低冲动组，BX,

F(l,58) = 1& 833, p < 0. 001, y = 0. 245 ； BY, F(l,58) =6. 997,p <0.05,7/ =0. 108；在 AX、AY

试次上，高低冲动个体之间差异不显著，AX,

F(l,58) =2. 541 ,p >0.05；AF,F(l,58) = 2. 457 ,p >0. 05o另外,与延迟条件有关的主效应和交互作

用都不显著。750700650600550500■高冲动组45018低冲动组4003503002S0AXAVBY图2 AX-CPT任务的反应时*1.000.90

»■高冲动组0.808S低冲动组0.700.60AX AY BX BY图3 AX-CPT任务的正确率从反应时和正确率的分析来看,与低冲动个体 相比,高冲动个体在BX试次上的表现均差于低冲

动个体，而在AY试次上的的表现与低冲动个体没 有显著差异。这些结果初步说明，高冲动特质青少

年在主动性控制上表现更差，而在反应性控制和低

冲动青少年表现相当。3.3 线索辨别力指数d' - context对线索辨别力指数d' - context进行二因素方 差分析，结果显示，组别主效应显著，F(1,58)=

28. 997 ,p <0. 001,7/ =0. 333 ,高冲动组的辨别力指

数d ' - context更低。延迟条件主效应不显著,

F(l,58) =0. 3,p >0. 05；两者交互作用不显著 F(l,58) =0.08,p >0.05。这说明高冲动组被试在

两种延迟条件下都表现出了对线索的敏感性较差, 进一步验证了高冲动个体的主动性控制存在不足。3.4 探测辨别力指数d' - target对探测辨别力指数d' - target进行二因素方差 分析，结果显示，组别主效应不显著，F(1,58)=

3. 054 ,p > 0. 05,；延迟条件主效应不显著,F(1,58)

=0. 17,p >0. 05；两者交互作用不显著F( 1,58)= 0. 042 ,p> 0.05。这说明高低冲动个体在两种延迟

条件下对探测的敏感性都没有差异,进一步验证了 高冲动个体的反应性控制保存较好。3. 5反应偏向0对反应偏向0进行二因素方差分析的结果显

示,组别主效应不显著,F( 1,58) = 2. 6 ,p > 0. 05, 说明高低冲动组被试反应偏向无显著差异;延迟条

件主效应不显著,F(1,58) =2. 604,p >0. 05；两者

交互作用不显著F(l,58) = 1.865,p>0.05。显示 高低冲动个体在反应时和正确率上的差异不是由于

反应偏向的不同造成的。综上所述，与低冲动特质青少年相比，高冲动特

质青少年的线索辨别力指数更低，主动性控制表现 出不足，探测辨别力指数没有差异，反应性控制保存 较好。而且高低冲动个体的反应偏向没有差异。4讨论研究从双重认知控制的角度出发，使用AX -

CPT任务分离主动性控制和反应性控制，探索了冲

动特质青少年在哪个抑制控制成分存在不足。结果

显示，与低冲动特质青少年相比，高冲动特质青少年 的反应性控制保存较好，但主动性控制能力表现出

不足。双重控制理论为深入理解高冲动特质青少年

的抑制控制特点提供了新视角。在AX - CPT任务中，主动性控制主要考察BX 试次上的正确率、反应时和线索辨别力指数/ -

contexto结果表明，在两种延迟条件下，高冲动特质

青少年在BX试次上的反应时更长、正确率更低，线

索辨别力- context也较低。反应偏向P的结果 显示这些反应差异不是由于不同的反应偏向造成 的。Huang-Pollock等(2012)研究发现，与控制组

儿童相比,ADHD儿童的辨别力指数更低，对目标相

关信息的敏感性较差。这些结果说明高冲动青少年 和ADHD儿童一样，表现出主动性控制能力不足。

根据双重认知控制理论，主动性控制涉及前额叶皮

层(PFC)的主动性的和预期性的激活，以支持对任 务目标的持续保持,结果提示高冲动青少年在主动

调用前额叶皮层以保持对线索持续性表征的能力上 可能降低了。主动性控制要求主动保持对任务目标的表征， 可能比反应性控制需要更多的认知资源，以保持对第40卷第2期向玲等冲动特质对青少年认知控制的影响147线索信息的持续性表征(Braver et al. ,2007)。当认 知资源受限时,主动性控制的使用就会受到不利影

响。Redick(2014)采用AX - CPT范式探究具有不 同工作记忆容量的两组被试的主动性控制能力，结 果发现工作记忆容量高的被试表现出主动使用线索 信息并提前做好反应准备，而工作记忆容量低的被 试较少依赖线索信息,而更多得依赖探测信息进行

反应。因此，有限的工作记忆的储存容量可能是高 冲动青少年在主动性控制能力上不足的一个原因。然而和预测不一样,研究结果并没有发现不同

时间延迟操作下行为表现存在差异。结果发现不仅 在长时延迟条件(3000亦)下,而且在短时延迟条件

(1000林)下，高冲动青少年在BX试次上的成绩也

表现出了降低，显示高冲动青少年不能保持即使非

常短的情景线索信息。前人研究也发现这种时间延 迟效应,Redick和Engle (2011)探索了高低工作记

忆组在线索情景保持上的差异,发现低工作记忆容

量组在短的时间延迟(2000ms)下AX、BX试次成绩 上也表现较差。这说明，时间延迟的长度也许并不 是影响线索保持的关键因素，即使是较小的时间延

迟也足够让高冲动性青少年表现出线索的保持困

难。另外，目前研究中长短时间延迟设置为组块操 作,这样被试可能存在反应定势或倾向，未来研究可 考虑在一个组块中随机两种间隔时间。就反应性控制而言，在AX -CPT任务中AY试

次上的正确率和反应时和目标辨别力指数/ - tar­

get 反映了反应性控制。结果表明，高冲动特质青少

年在AF试次上的正确率、反应时和探测/ - target 上与低冲动组没有显著差异。这些结果显示高冲动

特质青少年反应性控制能力和低冲动个体表现相 当。本研究中高冲动青少年表现出来的认知控制特

点，和已有的以冲动性为典型特征的临床个体相似。 研究表明，与控制组被试相比，精神症患者

(Richard,Carter,Cohen,& Cho,2013)和双相情感障

碍患者(Robinson et al. ,2013)的主动性控制存在损 伤,而反应性控制保存较为完好。根据双重认知控制理论,反应性控制可能涉及

外侧PFC的短暂激活，在AX - CPT任务中，表现为

PFC在探测刺激呈现后，检索并重新激活线索信息

(Braver et al. ,2007)。本研究结果提示高冲动青少

年虽然在长期持续激活PFC上可能存在困难，但在 短暂调用PFC、以重新激活目标相关信息的能力上

保存较好。这种反应性控制的调用模式，可能是通 过和记忆有关的脑区如内侧颛叶(medial temporal

lobe)来检索情景记忆,重新激活先前的线索信息，

即通过快速捆绑大脑中的线索表征来增强PFC的 功能(Blair,2006；徐雷等,2012)。也有研究发现了不同的结果:高冲动个体的反 应性控制存在不足，而主动性控制没有表现出缺陷

(Castromeneses, Johnson, & Sowman ,2015 ) o 当前研

究和前人研究不一致的原因可能是任务类型不同。

Castromeneses, Johnson 和 Sowman ( 2015 )使用的是

停止信号任务，它不需要被试保持线索信息。而在

当前研究中使用的AX -CPT任务，被试需要更多的

努力和更多的认知资源来积极保持对背景线索信息 的表征(Braver,2012) o这也进一步说明了高冲动

个体在需要保持线索信息的主动性控制上存在缺

陷,而在不需要保持线索信息表征的反应性控制上 保存较好。本研究结果有助于进一步发展和完善青少年冲

动行为的神经生物学理论模型。随着脑成像技术的 发展，有几种神经生物学的理论模型提出以解释青

少年的冲动行为：双系统模型(The dual systems

model)、三角模型(The Triadic Model)和不平衡模型

(The imbalance model) ( Casey, 2015 ； Steinberg & Chein,2015；李永梅，田录梅,袁竞驰，单楠，刘翔，

2017；张颖,冯廷勇,2014)。这些理论模型都认为青

少年的冲动行为是因为位于大脑边缘区域的“社会 情感系统”已获得充分发展，而位于前额叶区域“认

知控制系统”的发展相对滞后所致的。虽然各个理

论对于“社会情感系统”和“认知控制系统”的相互 作用机制看法不同,但这几个理论对前额叶的具体

神经机制并未明确阐述。青少年可能在前额控制网

络的活动强度上、也可能是在其活动的时间持续性 上与成年人相比存在差异(张颖，冯廷勇，2014)。

Velanova, Wheeler和Luna(2009)采用反向眼跳任务

研究了 8-27岁个体抑制控制能力的发展，结果发 现,青少年在前额皮层激活水平上和成人并无差异，

但他们在前额皮层激活的持续时间上明显短于成

人。本研究结果显示,高冲动青少年在短暂调用认 知控制能力上并未表现出不足，但在长时间持续调 用主动控制能力上表现出不足。因此，可以从前额 控制的时间持续性上进一步发展青少年冲动行为的

神经生物学理论。总之，本研究显示高冲动青少年主动性控制表

现出不足，而反应性控制保存较好，这说明维持背景

信息表征对于控制冲动行为起到重要作用。这些发 现为探究冲动个体的认知控制提供了新视角，也为

冲动特质青少年问题行为的诊断和干预具有重要的

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A Study on Characteristics of Inhibitory Control of Adolescents with High Impulsivity Based on Dual Mechanisms of Cognitive Control TheoryXiang Ling Wang Meixia Liu Yanting Hu Zhujing(School of Psychology, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022)Abstract: Impulsivity is a multifactorial construct that involves a tendency to act on a whim and to display behavior characterized by lit­

tle or no forethought,reflection,or consideration o£ the consequences. The impulsive level of adolescents reaching the peak at 13 to 17

years old can be used to predict adolescentsJ problem behaviors. Thereby, the improvement of understanding on the cognitive and neural mechanism of high - impulsive adolescents is significant to diagnose and prevent adolescents ' problem behaviors. The present study concerns on the characteristics of inhibitory control of adolescents with high impulsivity by using AX - Continuous Performance Task

(AX - CPT) which is a context processing task that permits separate the proactive and reactive control. Proactive control involves utili­zing maintained actively context information to prime response selection. Thus, utilization of a proactive strategy on the AX - CPT task will lead to relatively good performance on BX trials, because in this trial types, the cue letter accurately predicts which response to make. In contrast, reactive control involves utilizing cue letter only when needed. Thus, reactive control should result in better AY per­

formance ,because in this trial the context information only need be reactivated at the time of the probe by retrieving it from memory. In the present study ,30 high - impulsive adolescents and 30 low - impulsive adolescents were selected based on the scores o£ Barratt Im­pulsiveness Scale ( BIS - 11) . Their reaction times, accuracy in completing AX - Continuous Performance Test and indexes of signal - detection measures( J' - context,d' - target and bia瞄)are investigated and recorded. We observed that there is no obvious discrepancy

between high impulsivity and low impulsivity adolescents in RTs and accuracy of AY trials and probe discriminability (d5 - target), suggesting that both groups made equivalent reactive control adjustments. However,adolescents with high impulsivity show slower RTs,

lower accuracy on BX trials and lower cue discriminability ( d5 - context) than adolescents with lower impulsivity, suggesting that high

impulsivity adolescents displayed a selective impairment in proactive control. These results suggest that the ability to maintain back­

ground information representation is important for successfully implementing proactive control. These findings provide a new perspective for us to study impulsive individuals' ability o£ cognitive control. They are of great value in the diagnosis and prevention of impulsive

adolescents.Key words: adolescents with high impulsivity ； proactive control ； reactive control ； AX - CPT task