单向抑郁和强迫症中的认知刻板性：

检查任务转换、stroop、工作记忆更新，和冲突后适应

摘要：强迫症（OCD）和单向抑郁都存在认知刻板行。我们检查了17个病人（9个没有OCD的单向抑郁（UD）和8个没有UD的OCD）和17个控制组被试的四种主要的执行功能，这两组被试在年龄、性别、语言和教育方面相匹配。结果表明，在体验了任务转化之后，两种病症的被试都需要更多的试次来调整至单任务条件中，这说明，与正常人相比，他们从转换模式中的撤离的速度慢，在高冲突的stroop试次后显示出异常的冲突后适应。UD中存在反复思考与更差的工作记忆更新和更少的任务准备相关，而OCD中不存在这种相关。结果显示，在当前的测验范式中，OCD和UD表现出类似的认知刻板性。

关键词：反复思考 反应时 冲突后适应 执行功能 基底神经节

1.介绍

很多心理异常的特征都是存在某些形式的认知刻板。OCD和UD就是其中的两种。OCD的病人的特征是强迫：反复、持续、和令人苦恼的闯入思维、突如其来的想法或想象，并且很难撤销或压制。UD的病人倾向于反复思考：重复地思考他们的负性情绪的起因、结果和症状。理解这两种形式的刻板思维的性质有助于掌握它们的病例学，尤其是大量关于认知刻板认知和神经基础的知识。本研究中的问题是，“在这两种病理心理学中，认知刻板的特征是什么？”以及“这两种病症在认知刻板的类型和性质方面有差异吗？”理解这两种病症中的刻板性在理论和临床中都是很重要的。例如，如果病理学显示与类似的刻板性有关，就表明刻板性可能是这些病症的普遍风险因素。从临床上来看，最近已经发展出大量的提高灵活性的医疗方案。

为了说明这个问题，我们必须使用准确的和丰富的测量来研究刻板性的各个方面。例如有一个方法让我们能力说明刻板性的不同指标是否存在一同。我们也考虑到这两种病理学存在很好的共病率，这使它们具有潜在的相似性。对于这个因素，我们排除了同时患有OCD和抑郁症状的患者。在下个章节中为我们将说明选择测量的理由，尤其是在任务转换范式中。 任务转换范式被认为是目前为止能够最准确测量认知刻板性的范式，被试被告知快速地在简单认知任务中转换，比如颜色判断（例如，绿色vs红色），形状判断（例如，圆形vs 方形）和尺寸判断（例如，小vs大）。这个范式使得研究者们能够研究思维形成和改变的过程。与经典的神经心理学测验，例如威斯康星卡片分类测验（WCST）相比，它还具有一些优势，在这个任务中，被试需要基于实验者提供的正确/错误反馈来找到分类的规则。任务转换范式的最大优势是，它测量了刻板性的不同方面，包括实际转换的消耗，为转换作准备的消耗，从当前定势中撤离出来的程度，撤离的速度，以及其它。相反，WCST只对刻板性进行单一的测量：固着错误的数量。这些错误与之前适用但之后不再适用的分类规则有关。此外，在任务转换范式和WCST一样是多因子的，但是与WCST不同的是，不同的因子之间是清晰可区分的。我们只给出一个例子：固着错误可能来源于对当前选择的差的记忆，对分类规则的差的记忆，或加工正确/错误反馈的困难性。而在任务转换范式中，分类规则显示在屏幕上，不需要或只需要很少的记忆，也不需要对过去的选择保持追踪。因此，对刻板性的测量不会受到工作记忆和反馈加工的干扰。该范式的另一个突出的优点在于，它的指标能够被联系到不同的神经基质和加工上，我将在下面的章节继续讨论这一点。

只有两个研究检查了OCD的任务转换操作。Moritz等检查了两类被广泛研究的任务转换（转换消耗和反向抑制），没有发现OCD病人的任何异常。转换消耗被认为是反映了实际转换的难度，它由任务转换试次和任务重复试次中的操作的消耗（反应时RT，以及错误率PE）的差异来反映。反向抑制反映了当转换到一个新的任务定势中时，对之前有关的任

务定势的压制的假定加工过程，使得之前的任务定势不会干扰当前的操作。另一方面，当OCD病人与正常人相比时，在转换试次中确实发现了增加的PE，但是在任务重复的试次中却没有发现。这个结果表明OCD与增加的任务转换消耗有关。只有一个研究探讨了抑郁症的任务转换。Whitmer和Banich发现，在大学生样本中，抑郁和反复思考的分数与任务转换消耗和反向抑制都相关。这三个研究表明，在两类病理学中，刻板的情况是有差异的。OCD似乎与轻微增加的任务转换消耗以及损害的任务定势抑制有关。基于经典神经心理学测验的研究已经得到了类似的结论，至少是关于定势转换的。有些研究已经发现了UD中存在相对持续的定势转换困难。而对OCD的研究结果似乎不尽相同的，其中一些发现他们的定势转移存在缺陷，而另一下没有发现，这表明这种缺陷是更细微的。

我们使用任务转换范式来检查这两类病人的认知灵活性。因为定势转移能力（使用任务转换来测量）被认为是一种执行功能，处于完美的考虑，我们也测量其它的执行功能。我们依据Miyak等的分类系统来选择这些功能，他们的分类系统包括三类基础执行功能：转换，抑制和工作记忆更新。我们也研究了第四种，一种被广泛提及的执行功能——冲突监控。功能成像研究已经把有关监控的问题与OCD和抑郁所患有的前扣带皮层功能的异常联系起来。研究第四种执行功能的另一个原因是它概念与刻板性有联系。具体来说就是，要探测出改变加工模式的需要，就必须成功地运用监控。不能根据改变的环境需要来调整加工模式就可以被解释为刻板性。同样地，为了抑制个体基于旧的不再相关的模式进行操作的倾向，就必须成功地抑制。因此，环境中的习惯性行为要求非习惯性反应也被解释为刻板性。最后，当环境改变了，同时目标也改变了，此时工作记忆中的信息就需要被更新。对新目标的工作记忆更新失败就导致了固着和刻板的行为。

为了研究抑制，我们使用了stroop任务，要求被试命名墨水的颜色（一致条件为用红色墨水写的“红”，要求做出“红”的反应；不一致条件为用红色墨水写的“绿”，要求作出“红”的反应）。抑制的重要指标是stroop效应，即在一致和不一致试次中操作的差异。为了研究工作记忆更新，我们使用Oberauer的范式。为了研究监控，我们检查了被称作冲突后适应的指标——就是人们所知道的Gratton效应。冲突后适应指的是在高冲突试次之后对任务相关的信息进行关注。在Stroop任务中，以一致试次相比，不一致试次之后的stroop效应更小。

1.1预测

以上回顾了先前的研究结果，普遍支持OCD和UD具有不同的刻板特征的假说。然而，到目前为止，还没有研究直接比较OCD和UD在任务转换中的异同。假定任务转换范式有很大的不稳定性，那么对多和研究进行比较就有很大的局限性。此外，之前的研究之关注两种测量：转换消耗和反向抑制。在当前的研究中，我们决定拓宽研究，包括一些额外的与定势保持和转换在概念上相关的因素。尤其是那些在两种病理学中可能存在差异的方面。这与当前倡导不同的神经基础导致不同类型的刻板性的时代思潮是相一致的。具体来说，OCD与基底神经节和前额叶损伤有关，而UD和皮层损伤，尤其是前扣带回皮层和背侧前额叶皮层有关。此外，基底神经节已经被证明与刻板性的多个方面有关。以下我们将解释在当前研究中所使用的指标以及这些指标是如何将UD和OCD联系起来的。

当计算转换消耗的时候，就从任务重复试次中减去任务转换试次中的操作测量（例如，反应时）。任务转换试次和任务重复试次都发生在任务“可能”转换的环境下。因此，在两种条件下，被试都需要对任务转换做好准备。为了评估与保持准备有关的消耗，我们引入了一种环境，在这种环境下，如果只要求一个任务，即单任务，那么任务转换就“不会”发生。任务重复试次和单任务试次之间的比较提供了一个指标，来表明与保持准备有关的转移消耗，叫做“混合消耗”。我们也关注从任务转换可能发生的条件向单任务条件（该条件下任务转换不会发生）的转换期。具体来说，我们检查了在单任务组块中RT是如何变短的。先

前的研究表明，年龄与任务转换之后的单任务条件中的适应变慢有关。这种“减弱”效应反映了从转换模式中撤离的速度，因此表明了刻板性。因为它显示出，即使环境已经不再要求任务转换，但个体仍为任务转换保持准备。然而，我们要注意到，转换消耗是以秒的时间尺度来表明刻板性，而渐弱效应是以几秒甚至几分钟的一段时间为尺度来表明刻板性。遗憾的是，减弱效应的神经病学基础还没有经过检查。事实上它在老年人中有缺陷，这说明可能涉及到前额皮层。

因为大多数文献都表明，差的准备和按键重复使得转换更困难，我们随机变化了任务说明的呈现方式（例如，刺激表明接下来的任务是左-右），任务刺激的呈现方式（刺激的左或右的位置将被判断），这些和反应重复都作为分析的变量。

最后，我们引入（任务规则）一致作为分析的变量。一致效应，简单的说就是反映了从之前定势中撤离出来的程度。一致的试次是指，两个任务规则指示同一个键作为正确反应。不一致试次是指，当前无关的任务规则指示不同的键作为正确反应。重要的是，错误中的一致效应与基底神经节功能的联系更清晰和更强烈，基底神经节被认为是OCD的一个受损的脑区，但不是UD的受损脑区。因此，我们预测，OCD将会与PE中增加的一致效应相联，而UD不会。

因为文献中存在的不一致结果，我们不对在stroop中（作为预测的指标）与病人相关的损害做任何预测。对于工作记忆更新也是同样。对于OCD的研究，大多数使用空间工作记忆任务和一项使用非空间任务的研究都没有发现缺陷。对于UD的研究，同样的研究也没有发现缺陷。

唯一关注OCD的冲突后适应的行为指标的研究是由Soref等人进行的，发现大学生中高强迫倾向的个体比低强迫倾向的个体的冲突后适应更差。至于UD，Pizzagalli等人使用flanker任务，Holmes和Pizzagalli等人使用stroop任务，都没有发现与抑郁相关的缺陷。Holmes和Pizzagalli使用西蒙任务和stroop任务研究正常被试作为抑郁程度的分数的子集。他们发现那些抑郁症状分数高的个体的行为调整异常，包括异常的冲突后适应，但只存在于有负性反馈时，而不存在于有正性反馈时。基于这些文献，我们预测OCD存在异常的冲突后适应，而UD不存在。

4.讨论

在当前研究中我们试图确定OCD和UD的刻板性特征是否存在异同。为了评估这个问题，我们使用任务转换范式，它能够得出与不同的认知和神经加工相关的刻板性的指标。我们也加入了对其它执行功能的测量，并比较了两种病理学，以及排除了具有共病性的病人。我们发现病人与控制组不同，但是病人组之间没有差异。具体来说，没有涉及控制组+病人类型的交互作用，而病人组vs控制组是显著的，这表明两种异常的认知刻板性具有同样的特征，至少在当前所用的范式中是如此。首先，我们发现两个病人组都很难从转换模式中撤离出来。具体来说，在任务转换条件之后进入单任务条件时，两个病人组都比正常组需要更多的时间来调整（增加的减弱效应）。概括地说，这种效应反映了病人对任务转换保持准备的事实（转换模式），即使告诉他们转换不会再发生了。在病人当中，转换消耗是正常的，但是渐弱是慢的，这说明当病人能够成功地采用或投入到转换模式中，但是他们不能抑制或从之前的模式中撤离出来。我们应该注意到，渐弱效应中所反映的刻板性指的是思维定势，至少在几十秒到数分钟内保持不变。

有趣的是，即使用统计的方法控制的反复思考，UD病人也显示出受损的渐弱，这表明是其抑郁的其它方面，而并不是反复思考的症状牵连到从认知定势中撤离的失败。从表面上看，不灵活性是指相当广泛的独立能力，之前的研究已经强调过这一点，之前的研究发现，即使对涉及不同的任务内容的范式进行相等的测量，它们的相关性也是有限的。因此，反复

思考和减弱可能代表了刻板性的不同方面。已经有关于年龄和加工相分离的证据支持这种推测。具体来说，在老年人中渐弱增加，而反复思考似乎从青少年一直到老年人都保持相对稳定。此外，有一些指标表明，UD和反复思考可能涉及到不同的脑区。Putnam和McSweeney采集了休息阶段的电生理学测量的数据，最先关注A振荡。他们发现UD病人显示出a的半球不对称，在右侧前额叶记录的a的增加的激活更低。最后，有证据表明不灵活的负性认知风格，例如倾向于反复思考、具有个人色彩并责备自己独立于抑郁而存在。研究表明，早期有抑郁风险的个体具有这种认知定势，即使在他们还没有抑郁的时期。

第二，我们发现，当没有机会进行准备时，反应（按键）的反转效应的重复在病人中更显著。有趣的是，即使是在任务重复试次中，这种缓慢的效应在UD和OCD病人中都比在非临床控制组中更大，在该条件下，非临床样本显示出易化，而不减慢。这些结果能够用Druey和Hubner的抑制解释来说明。根据他们的理论，被试在执行反应之后抑制它们是为了防止错误执行。也许这种被强调的错误在任务转换条件中使得随后从转换模式撤离出来变的很难（减慢的“渐弱”效应）。然而，即使这个解释是正确的，它暗示了被反应重复效应所反映的反应抑制与stroop效应中反映出来的那类抑制是非常不同的。

第三，我们的结果表明，UD和OCD病人在stroop效应中都存在异常的冲突后适应。这些记过可能反映了这些病例心理学中异常的前扣带皮层，该脑区被认为是促进操作监控的。这可能将刻板性为归因于无法对自己的刻板性进行监控（注意）。除了UD和OCD和认知刻板性之间的联结，我们的结果也揭示了认知功能中潜在的反复思考的作用。更具体来说，我们发现了在很多病人和正常群体中，反复思考是基于并超越抑郁的。换句话说，更多的反复思考与更低地将高级任务信息转换成操作的能力相关。这可以被这样一种现象所证明，反复思考使得不能利用准备来减少转换和混合消耗。

我们的关于转换消耗的结果重复了之前对于OCD的研究，之前的研究使用大学生样本也发现，当将反复思考分数纳入进模型中（我们的分析中也是如此），抑郁分数不能预测转换消耗。

第四，在四个研究中，高反复思考分数与更差的工作记忆更新有关。很难说明哪个是因哪个是果。一方面，先入的反复思考可能会导致个体更少的警觉以及更不能更新工作记忆。另一方面，更差的工作记忆更新可能致使反复思考。也就是说，很可能个体需要工作记忆更新来指明已经收集到的足够的关于错误的信息并告诉自己到了该停止思考的时候了。Watkins和Brown发现反复思考导致了刻板的随机数字的产生差的抑制，Philippot和Brutoux也发现了这一点，两个研究结果都支持了之前的解释。如上所述，在当前的研究中，反复思考是与相对差的为任务转换做准备的能力相联系的。有趣的是，一些理论表明，为任务转换做准备涉及到更新工作记忆中的任务目标或任务规则。因此，应该计算反复思考导致的工作记忆更新受损，最后导致为任务转换做准备的能力更差。原因可能在于反复思考占据了工作记忆资源，只留下小部分可用的资源用来进行当前的任务操作。

第五，在一致效应中没有出现病人效应，这表明了从之前定势中撤离出来的程度。这个结果很有趣，一部分是因为其它条件损害了执行功能，例如注意缺陷障碍和老年，这些都与增加的一致效应相关。此外，PE中的一致效应是作为基底神经节损害的清楚指标。因为，我们的零结果说明，OCD和UD病人在任务转换操作中并没有表现出基底神经病理学方面的缺陷。我们的结果也可以排除将执行任务的普遍动机当作缺陷的原因，因为病人比控制组能够更好地利用准备间隔。

当前的结果有一些值得关注的临床意义。首先，两种病理学都与类似的刻板特征相关，表明刻板性可能是一种普遍的风险因素，或常见的病原因素。为了验证这种可能性，应该检查灵活性的提高是否与UD和OCD症状的好转有关。一些最近的报告表明，执行功能能够被训练，尽管它们具有高遗传性。例如，Diamond等人发现，培养自我控制的幼儿园课程能

够提高执行功能测试中的表现。Bialystok回顾了一系列研究，认为双语使用者需要不断地锻炼自我控制来一致他们的主要语言，他们在执行功能测验中表现得更好，具有更好的还原能力，以对抗了不利的年龄效应，包括痴呆。此外，有间接证据表明，教个体如何使思维变得更灵活，或避免刻板、遗传、负性认知定势，可能帮助他们避免遭受成长过程中失调，例如抑郁症。在过去十年中，很多特别关注提高思维的灵活性和准确性的认知行为计划都得到了发展和检验。研究结果表明，在预防抑郁的两年之后，这些预防模型比那些控制条件在某些方面更有效，这种效果是被认知和解释风格所调节的。

我们的研究结果，尤其是那些涉及到UD和OCD的普遍特征的结果，被研究设计的高内部效度所增强。更具体来说，我们尽了更大的努力（例如，使用各种诊断方法，和不同的症状列表等）保证抑郁病人不患有OCD，反之亦然。这一点很重要，因为这两种病症中具有很高的共病率，虽然这样做减少了可获得的被试的数量，事实上，得出的小样本规模是基于高的内部和外部效度的基础上。这个决定是经过深思熟虑的，并且反映了该领域中研究的发展阶段。尽管如此，这样的小样本使得我们的结果，尤其是零结果在解释时必须非常谨慎。此外，当我们对病人检查的时候他们就多使用了药品。虽然测验时他们的症状很明显，但我们也不能完全排除一些结果被药物作用所影响。这一点那些两组病人同样具有的结果来是尤其重要，因为几乎所有的病人都使用SSRIs进行治疗。最后，虽然我们检查了四种执行功能，每种功能都只由一个测试来示例，我们不能完全保证结果是否反映了测验特征，而不是相关的执行功能。