口吃兒童言語產(chǎn)生中的抑制控制：來自出聲Go/Nogo 任務的證據(jù) *

趙黎明 劉奕伶

(教育部人文社會科學重點研究基地天津師范大學心理與行為研究院，天津 300387) (天津師范大學心理學部，天津 300387)(國民心理健康評估與促進協(xié)同創(chuàng)新中心，天津 300387)

1 引言

語言是人際交流、傳遞信息的重要工具。流利的言語表達實際上是一個復雜的認知加工過程，需要呼吸和發(fā)音的協(xié)同合作（Brown, Ingham,Ingham, Laird, & Fox, 2005）。口吃是一種言語流暢性障礙。世界衛(wèi)生組織將口吃定義為：“一種言語節(jié)律障礙，在說話過程中，個體確切地知道自己要表達的內(nèi)容，但因不隨意的發(fā)音重復、延長或停頓在表達時產(chǎn)生困難”（World Health Organization, 1977）。流行病學調查結果顯示，在不同國家、種族人群中大約5%的兒童受口吃困擾（Bloodstein, 1995）。其中20%的兒童的口吃癥狀會持續(xù)到成年（Dworzynski, Remington, Rijsdijk,Howell, & Plomin, 2007; Yairi & Ambrose, 1999），對個體心理產(chǎn)生消極影響，損害口吃者的人際關系以及生活質量（Craig, Blumgart, & Tran, 2009;Yaruss, 2010）。因此，一個多世紀以來，研究者們從情緒與人格、語言學、腦機制、認知等一系列角度探究了口吃的發(fā)生機制，其中口吃者的抑制控制能力受到越來越廣泛的關注。

抑制控制（inhibitory control）是執(zhí)行功能的三個子成分之一（Miyake et al., 2000），反映了一種自上而下的心理過程，是個體根據(jù)要求或在新異情境下忽略不相關信息，抑制、干擾或延遲非目標行為的能力（Diamond, 2013）。抑制控制在人們的日常活動中起重要作用，包括言語產(chǎn)生（Sikora,Roelofs, Hermans, & Knoors, 2016）。根據(jù)言語產(chǎn)生領域影響廣泛的WEAVER++模型（Roelofs, 1997,2003），言語產(chǎn)生其實是一個激活擴散的過程。以詞匯產(chǎn)生為例，該過程被認為是目標詞在包含詞匯概念、詞條、詞素、音位、音節(jié)運動程序的聯(lián)結網(wǎng)絡中，目標激活從一個水平擴散到另一個水平，最終達到閾限并被選擇和表達的過程。重要的是，在每一個水平上與目標項有關的節(jié)點都會被激活，與之競爭并造成干擾。這意味著個體的抑制控制能力越強，抵抗干擾的能力就越強，也就越能準確、流利地進行言語表達（Roelofs & Piai,2011）。一系列研究也支持該觀點（Shao, Roelofs,& Meyer, 2012; Sikora et al., 2016），體現(xiàn)了抑制控制對產(chǎn)生流暢言語的重要性。

此外，一些腦成像研究發(fā)現(xiàn)，成年口吃者存在右側額下回（right inferior frontal gyrus, RIFG）和額葉–基底神經(jīng)節(jié)回路（fronto-basal-ganglia circuitry）的異常激活（Brown et al., 2005; Loucks,Kraft, Choo, Sharma, & Ambrose, 2011），而右側額下回恰恰被認為是人類運動抑制的中樞（Aron,Robbins, & Poldrack, 2014），與基底神經(jīng)節(jié)形成環(huán)路，參與反應的直接抑制（Aron et al., 2007）。因此有研究者推測，口吃的發(fā)生可能與抑制控制有關。該推測也得到一些實證研究的支持，例如在一項個案研究中對比了成年口吃者產(chǎn)生流利言語和口吃言語時的腦激活模式，發(fā)現(xiàn)言語停頓與左側額下回的激活抑制以及右側額下回的激活過度有關（Sowman, Crain, Harrison, & Johnson, 2012）。Markett 等（2016）采用停止信號任務（stop-signal task），要求被試按鍵判斷屏幕上呈現(xiàn)的詞是否為動物，并且在停止信號（一個純音）出現(xiàn)時盡快停止反應。通過測算停止任務下的反應時（stop signal reaction time, SSRT），該研究發(fā)現(xiàn)，口吃者的SSRT 顯著長于年齡和性別匹配的對照組，說明成年口吃者較弱的抑制控制能力可能是其產(chǎn)生口吃的原因。

與成年口吃者相比，關于口吃兒童的抑制控制研究，結論并不明確。Eggers 等（2009, 2010）采用家長評估的兒童行為問卷（Children’s Behavior Questionnaire）（Rothbart, Ahadi, Hershey, & Fisher,2001），發(fā)現(xiàn)3 至8 歲的口吃兒童在抑制控制維度上的得分顯著低于對照組，顯示出較弱的抑制控制能力。然而Anderson 和Wagovich（2010）采用相同的方法，卻沒有發(fā)現(xiàn)口吃兒童與對照組之間在抑制控制維度上的差異。相關的行為研究也沒有得到一致結果。Eggers 等（2013）采用經(jīng)典的Go/Nogo 任務，要求被試在看到綠色奔跑的小人（Go 信號，占總試次的50%）時做按鍵反應，看到紅色站立小人（Nogo 信號）時不做反應。結果發(fā)現(xiàn)，4～10 歲的口吃兒童與對照組相比有更高的虛報率，而且虛報的反應時更短，體現(xiàn)出比對照組兒童更弱的抑制控制能力。然而Eggers 等（2018）改用停止信號任務，卻沒有發(fā)現(xiàn)口吃兒童（7～11 歲）與對照組之間抑制控制能力上存在差異的證據(jù)。另一方面，Harrewijn 等（2017）同樣采用停止信號任務，卻發(fā)現(xiàn)在控制了智力分數(shù)（IQ）后，口吃兒童的SSRT 短于對照組，顯示出更強的抑制控制能力。探討口吃兒童抑制控制的腦成像研究不多，但新近一項近紅外研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，口吃兒童（7～11 歲）在用言語描述圖片時的確存在左側額下回激活不足，但并沒有表現(xiàn)出右側額下回的過度激活（Walsh et al.,2017）。這一結果與成年口吃者不同，因此有研究者推論，成年口吃者右側額下回的過度激活可能是為了補償對側語言區(qū)激活不足所致（Braun et al., 1997）。總之，相關研究并沒有發(fā)現(xiàn)口吃兒童存在抑制控制問題的腦激活證據(jù)。

產(chǎn)生上述爭議的原因，研究者們認為主要源于方法問題。對口吃兒童的問卷研究采用他評的方法，并非直接測量。目前行為實驗中采用停止信號任務的研究，都采用聽覺通道呈現(xiàn)停止信號，但已有研究顯示，口吃者和非口吃者之間存在聽覺信息加工的差異（Kaganovich, Wray, &Weber-Fox, 2010），可能因此產(chǎn)生混淆。相比較而言，Go/Nogo 任務是對抑制優(yōu)勢反應的直接測量（Casey et al., 1997），而且實驗過程中沒有聽覺信息加工的混淆。雖然Eggers 等（2013）已采用Go/Nogo 任務并發(fā)現(xiàn)了口吃兒童存在較弱的抑制控制能力的證據(jù)，但該研究還存在以下幾個問題。首先，支持該結論的主要證據(jù)是發(fā)現(xiàn)口吃兒童有更高的虛報率，而且虛報的反應時更短。正如研究者在討論中所述，這樣的結果無法排除速度與正確率權衡的可能（F?rster, Higgins, & Bianco, 2003）。其次，該研究并沒有發(fā)現(xiàn)口吃兒童更容易出現(xiàn)虛報的證據(jù)（出現(xiàn)虛報的兒童比例在口吃組和對照組之間沒有顯著差異），在一定程度上降低了結論的可靠性。最后，該研究只涉及按鍵反應，沒有言語產(chǎn)出任務，因此即使發(fā)現(xiàn)了口吃兒童在抑制控制能力上的問題，也未必與口吃有關。因此，本研究采用出聲反應的Go/Nogo 任務，更為直接地檢驗口吃兒童與言語產(chǎn)生有關的抑制控制是否存在異常。

本研究采用與Eggers 等（2013）相似的Go/Nogo任務，不同點在于：（1）出聲反應，即要求被試在看到Go 信號時發(fā)出“哦”的聲音，通過話筒收集反應，并由程序自動記錄下被試出聲反應的反應時；（2）Nogo 試次的比例降低為40%，以此提高被試做出Go 反應的傾向，從而增加反應抑制的難度，避免由于任務過于容易而缺乏區(qū)分度。此外，本研究也設置了基線任務，以檢驗口吃兒童與非口吃兒童在執(zhí)行出聲任務本身上是否存在差異。該任務參考Fallgatter 等（2005）的研究，隨機呈現(xiàn)字母“A”或“B”，比例各為50%，要求被試對兩種刺激都做Go 反應，并由程序自動記錄下被試出聲反應的反應時。

2 研究方法

2.1 被試

被試為12 名男性口吃兒童（7～12 歲，M=9.7，SD=1.7）和23 名男性非口吃兒童（7～12 歲，M=9.7，SD=1.7）。實驗前，口吃組被試接受SSI-4 評估（Riley, 2009），口吃程度分別為極重度2 名，重度2 名，中度6 名，輕度2 名。兩組被試在年齡和語數(shù)外三門課程的近三次成績上均匹配（ps ＞ 0.70），視力或矯正視力正常，并排除現(xiàn)有或過往神經(jīng)、生理或其他語言疾病的可能。被試自愿參加實驗并由監(jiān)護人（父母）簽署知情同意書。

2.2 實驗設計

本研究的自變量為被試類型（口吃組、對照組），因變量為擊中和虛報的反應時（RT擊中、RT虛報）、錯誤率（漏報率、虛報率）和速度與準確性的權衡率（speed-accuracy trade-off ratio, 以下簡稱權衡率）。一般來說，漏報率與RT擊中被認為是反映沖動性的指標（Halperin et al., 1988）。速度與準確性權衡率的計算參考Tottenham，Hare 和Casey（2011）的研究，定義為RT虛報的Z 分數(shù)除以虛報率的Z 分數(shù)，比值越高表明該效應越大，意味著被試為保證正確率而降低速度。在基線任務中，因變量為反應時RT基線和錯誤率（漏報率）。

2.3 實驗材料與程序

實驗材料和程序參照Eggers 等（2013）的研究，即阿姆斯特丹神經(jīng)任務Go/Nogo 分測驗，包含兩種刺激：奔跑的綠色小人（Go 信號）和站立的紅色小人（Nogo 信號）。首先在屏幕中心呈現(xiàn)白色注視點“+”500 ms，接著隨機呈現(xiàn)Go 或Nogo 信號800 ms，要求被試在看到Go 信號時又快又準地說出“哦”，看到Nogo 信號時不做任何反應，之后呈現(xiàn)1500 ms 的空屏作為試次間隔。屏幕背景始終為黑色。從信號開始呈現(xiàn)到被試開始發(fā)音的這一段時間為出聲反應的反應時，通過DMDX編寫的程序在電腦上呈現(xiàn)刺激并記錄反應。錯誤反應由主試在線記錄并線下確認。實驗共包含2 個組塊，每組塊30 個試次，其中Nogo 信號占總試次的40%，被試可以在組塊之間適當休息。在正式實驗前，被試練習10 個試次，確保其熟悉任務。練習和實驗的總時長約為5 分鐘。

基線任務中，隨機呈現(xiàn)白色字母“A”或“B”（字體Calibri，字號26），比例各為50%，要求被試對兩種刺激都做Go 反應（又快又準地說出“哦”）。任務共24 個試次，開始前練習8 個試次。其余程序與Go/Nogo 任務一致。基線任務與Go/Nogo 任務的順序在被試間平衡，被試可以在任務之間休息。兩個任務的總時長不超過10 分鐘。

3 結果

剔除反應時小于200 ms 和大于2000 ms 的極端值之后，兩組被試在基線任務下的反應時RT基線以及Go/Nogo 任務中擊中的反應時和錯誤率（漏報率和虛報率）見表1。兩組被試在基線任務下都沒有發(fā)生漏報。對兩組被試的反應時進行獨立樣本t 檢驗，結果顯示，口吃組與對照組在基線任務下的出聲反應時之間沒有顯著差異，t（33） = –0.85，p = 0.40；兩組被試在Go/Nogo 任務中擊中的反應時之間也沒有顯著差異，t（33） = 0.41，p =0.68。對兩組被試在Go/Nogo 任務中漏報率和虛報率分別進行非參數(shù)檢驗中的曼–惠特尼U 檢驗，結果顯示，漏報率組間差異不顯著，U（33） = 120.0，Z =–1.29, p = 0.20；虛報率同樣不存在顯著的組間差異，U（33） = 117.5，Z = –0.81，p = 0.42。

表 1 基線任務和Go/Nogo 任務中的反應時（ms）與錯誤率（%）

在Go/Nogo 任務中，口吃組中有6 名被試發(fā)生虛報，對照組中有8 名被試發(fā)生虛報，發(fā)生虛報的傾向性上沒有顯著差異（χ2= 0.76, df = 1, p =0.38）。兩組被試發(fā)生虛報的反應時以及速度與正確性的權衡率見表2。對其分別進行獨立樣本t 檢驗，結果顯示，虛報的反應時在兩組之間也沒有顯著差異，t（12） = –1.40, p = 0.19，權衡率同樣不存在顯著的組間差異，t（12） = 0.13, p = 0.90。

表 2 Go/Nogo 任務中虛報的反應時（ms）和權衡率（%）

口吃兒童SSI-4 口吃程度評定的總分與其在Go/Nogo 任務中各項指標的相關分析見表3。結果顯示，口吃兒童的口吃程度評定總分與Go/Nogo中的擊中反應時、虛報反應時、漏報率、虛報率以及權衡率之間均無顯著相關（|r|s ＜ 0.1）。

表 3 口吃兒童SSI-4 總分與Go/Nogo 任務中各項指標的相關系數(shù)（r 值）

4 討論

本研究采用出聲反應的Go/Nogo 任務，通過降低Nogo 刺激的比例來增加反應抑制的難度，以檢驗口吃兒童在言語產(chǎn)生中的抑制控制是否存在異常。首先，在只有Go 反應的基線任務中，發(fā)現(xiàn)口吃兒童與非口吃兒童出聲反應的速度相當。從而說明，兩組兒童在Go/Nogo 任務中的反應時反映了言語產(chǎn)生中的抑制控制，而非兩組兒童出聲任務本身上的差異。其次，在Go/Nogo 任務中發(fā)現(xiàn)，不管是擊中的反應時、虛報的反應時，還是虛報率和漏報率，兩組兒童之間都不存在顯著差異，表現(xiàn)出相當?shù)囊种瓶刂颇芰ΑＴ俅危鶕?jù)前人研究測算的速度與準確性權衡率上也沒有顯示出組間差異，表明上述結果并非速度與正確率的權衡導致。最后，本研究將口吃兒童的口吃程度評定分數(shù)和Go/Nogo 任務中各項反映抑制控制的指標進行相關分析，結果發(fā)現(xiàn)口吃程度與擊中的反應時、虛報的反應時、虛報率、漏報率、速度正確性權衡率之間都不存在顯著相關，進一步支持了口吃兒童不存在抑制控制問題的結論。這與Anderson 和Wagovich（2010）的問卷研究，Eggers 等（2018）的停止信號行為研究，以及Walsh 等（2017）關于口吃兒童的腦激活證據(jù)是一致的，都顯示口吃兒童與對照組具有相當?shù)囊种瓶刂颇芰Α?/p>

本研究結果與部分前人研究結果不一致，特別是，Eggers 等（2013）同樣采用Go/Nogo 任務，結果發(fā)現(xiàn)口吃兒童不僅有更高的虛報率，而且虛報的反應時更短，體現(xiàn)出比對照組兒童更弱的抑制控制能力。與本研究對比后，不難發(fā)現(xiàn)，該研究的虛報率普遍高于本研究，這可能由以下幾個原因造成。一個是指導語的引導作用，Eggers 等的研究主要強調“盡快反應”，可能因此誘發(fā)被試沖動反應，引發(fā)更多的虛報。再者，本研究采用出聲反應，與按鍵反應涉及的運動器官幾乎完全不同，可能因此帶來抑制難度上的差異。此外，按鍵反應需要考慮利手問題，這一點在Eggers 等的研究中并沒有得到有效控制。最后是被試的年齡問題。Eggers 等（2013）的研究選取的是4～10 歲的兒童，這與之前發(fā)現(xiàn)口吃兒童存在抑制缺陷的問卷研究選取的被試年齡相似（3～8 歲,Eggers et al., 2009, 2010），而普遍小于本研究的被試年齡（7～12 歲）。Eggers 等（2018）的停止信號行為研究，以及Walsh 等（2017）的近紅外研究均選取7～11 歲兒童，與本研究的被試年齡接近，同時結論也一致。前人研究顯示，抑制控制本身在4～12 歲期間仍在發(fā)展變化（Bedard et al., 2002;Durston et al., 2002; Williams, Ponesse, Schachar,Logan, & Tannock, 1999）。因此包括本研究在內(nèi)，關于口吃兒童抑制控制的矛盾結果，很可能是由不同年齡被試的發(fā)展階段造成的，3～8 歲是口吃的高發(fā)期（Ashurst & Wasson, 2011），此時的口吃兒童可能存在抑制控制缺陷，而7～12 歲時該缺陷已不再普遍存在。

本研究對成年口吃者腦激活異常的解釋也有一定啟示。對于成年口吃者右側額下回過度激活的解釋，目前存在補償說和病理說兩派觀點。補償說認為右側額下回的過度激活是為了補償對側語言區(qū)（BA44/45）激活不足，反映的是大腦功能的可塑性（Braun et al., 1997）。病理說則認為，右側額下回運動抑制功能失調干擾了正常的言語產(chǎn)生過程，口吃者不能正常地終結現(xiàn)有的發(fā)音并開始下一個音節(jié)，從而導致了口吃（Neef et al., 2016,2018）。結合本研究以及前人關于口吃兒童抑制控制能力的探討，如果7～12 歲的口吃兒童在抑制控制能力上沒有缺陷，那么可以推論，右側額下回的激活異常并不是口吃從童年期維持到成年的原因，在一定程度上支持了補償說。

值得注意的是，抑制控制能力包括了很多方面。例如Friedman 和Miyake（2004）將抑制控制分為以下三種成分：（1）對優(yōu)勢反應的抑制；（2）對干擾刺激的抵抗；（3）對前攝干擾的防護。Go/Nogo 任務主要針對的是第一種，即檢測對優(yōu)勢反應的抑制能力。此外，對優(yōu)勢反應的抑制能力還可以分為普遍的抑制（global inhibition）和有選擇的抑制（selective inhibition）。本研究只是在出聲反應的Go/Nogo 任務中沒有發(fā)現(xiàn)口吃兒童異于對照組兒童的證據(jù)，這表明對發(fā)音運動的優(yōu)勢反應的抑制問題并不是口吃兒童的普遍特征。也就是說，本研究既不能排除一部分口吃兒童可能存在出聲反應的抑制問題，也不能排除口吃兒童可能存在其他抑制能力方面的問題。不過與其他反應抑制相比，出聲反應的抑制能力與口吃的潛在關系最為密切。因此，如果口吃者不存在出聲反應的抑制問題，那么反應抑制很可能不是口吃的發(fā)生機制之一。此外，本研究并沒有發(fā)現(xiàn)口吃程度與反應抑制指標的顯著相關，表明本研究以及前人研究關于口吃兒童反應抑制的結果差異，并不是由被試的口吃程度造成的。部分口吃兒童存在反應抑制問題（Eggers et al., 2013），可能與口吃的亞類型有關，需要后續(xù)研究進一步探索。

雖然本研究選取的被試量與前人研究相比是足夠的，但由于本研究中的虛報率過低，因此不排除本研究中口吃兒童和非口吃兒童在Go/Nogo任務中反應時和錯誤率上組間差異都不顯著是由“天花板效應”所致，盡管本研究已通過降低Nogo刺激的比例（Rubia et al., 2001）來增加Go 反應傾向和抑制難度。后續(xù)研究可以嘗試通過加快刺激呈現(xiàn)的速度或進一步降低Nogo 刺激的比例來提高任務的難度，從而驗證本研究的發(fā)現(xiàn)。

5 結論

口吃兒童在言語產(chǎn)生中對發(fā)音運動的反應抑制并不存在普遍缺陷，在一定程度上支持了成年口吃者右側額下回過度激活的補償解釋。

參 考 文 獻

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