精神分裂症是一种涉及广泛认知和情绪障碍的脑疾病，工作记忆受损一直是其关键的认知缺损标记。精神分裂症工作记忆的研究多采用言语或视觉空间的记忆材料。目前，对患者在动作材料为主的工作记忆上是否存在缺损还缺乏研究。最新研究发现，在编码和回忆阶段加入动作信息可显著提升日常工作记忆表现（比如对语音指令的记忆），但动作信息能否改善精神分裂症患者的工作记忆还有待研究。
为弥补这一研究空白，中国科学院心理健康重点实验室吕世裕博士、杨天笑助理研究员、陈楚侨研究员及国际合作者采用新颖的指令记忆广度测试，对48名精神分裂症患者和48名健康对照组在不同编码和回忆条件下的指令记忆能力进行测试。动作指令要求被试记忆序列动作内容，比如“先转一下绿色橡皮，再拿起黄色尺子，把它放进蓝色文件夹”，这一过程主要依赖于工作记忆(T.-x. Yang, Allen, & Gathercole, 2016;T. Yang, Gathercole, & Allen, 2014)。指令中需操作的物品如图1所示摆放。
图1指令记忆广度测试中物品的摆放
在三种记忆编码阶段，1）被试只听取语音指令(Verbal task, VT)，2）被试在听语音指令的同时观察实验员按指令同步执行动作(Experimenter-performed task, EPT)，3）被试在听语音指令的同时自己按指令执行动作(Subject-performed task, SPT)。在回忆阶段，被试通过口头复述（verbal recall）或动作操作(enacted recall)对指令进行回忆。
结果表明，精神分裂症患者所有条件下的记忆表现都存在缺损（见图2）。重要的是，编码和回忆阶段加入动作信息对健康对照组和精神分裂症患者的指令记忆表现都有显著的促进效应。在两组被试中，听语音指令的同时自己进行操作时的记忆成绩表现(即SPT条件)要显著高于听指令时观察实验员进行操作（即EPT条件），这两种条件又显著高于单纯听语音条件下的记忆表现（即VT条件）。总体上，不同记忆编码下的成绩排列如下：SPT > EPT > VT。在回忆阶段，动作操作条件下的记忆成绩(enacted recall)显著高于口头复述(verbal recall)条件下的记忆成绩。
图2：精神分裂症患者和健康对照组在不同编码和回忆条件下的记忆表现。
编码条件包括：VT（单纯语音指令）、EPT (语音指令+实验员演示)和SPT (语音指令+自己操作)；
回忆条件包括：verbal recall（口头复述）、enacted recall (操作回忆)。
此外，本研究进一步探索了指令记忆与工作记忆的关系。结果发现，两组被试中，字符数字广度任务（经典工作记忆任务）和各种条件下的指令记忆成绩都存在显著相关，表明指令记忆和工作记忆关系密切，验证了前人对健康群体的研究结果，同时也将这一结果推广到精神分裂症患者中。此外，根据与健康对照组相比在字符数字广度任务的差异，将精神分裂症患者划分为工作记忆存在缺损和没有缺损的两个亚组。结果发现，只有工作记忆存在缺损的精神分裂症患者表现出指令记忆的缺损，而工作记忆没有缺损的患者组和健康对照组的指令记忆成绩无显著差异（见图3）。这些结果表明工作记忆的缺损可能是导致精神分裂症患者指令记忆缺损的重要原因。
图3：工作记忆存在缺损和没有缺损的精神分裂症患者，以及健康对照组在不同编码和回忆条件下的指令记忆表现。
编码条件包括：VT（单纯语音指令）、EPT (语音指令+实验员演示)和SPT (语音指令+自己操作)；
回忆条件包括：verbal recall（口头复述）、enacted recall (操作回忆)。
在另一相关研究中，杨天笑助理研究员和陈楚侨研究员等发现，较之健康儿童，多动症儿童在指令记忆上也存在缺损，而动作信息对健康儿童和多动症儿童对指令的记忆都有提升效应(T.-x. Yang, Allen, Holmes, & Chan, 2017)。这些研究结果对临床和教育工作者有重要启示。一方面，这些研究结果提示动作编码在日常生活中的重要性，动作编码对工作记忆存在缺损的群体（如精神分裂症患者）有潜在的认知康复作用。另一方面，包含动作信息的指令将有助于提高工作记忆存在缺损的儿童的课堂学习能力。在要求精神分裂症病人或多动症儿童执行指令时，看护人员或家长应在语音指令的基础上加上动作演示，或鼓励病患自己进行动作模拟。
目前，陈楚侨研究员的研究团队正考虑将指令记忆这一新颖的行为任务发展成神经影像任务，在临床群体中进一步考察其潜在的神经机制。最终目标是将这些研究成果应用于临床实践，帮助改善存在工作记忆缺损群体（如精神分裂症和多动症儿童等）的工作记忆能力。
此两项研究受北京市科学与技术领军人物项目、北京市科学与技术委员会基金脑科学专项、国家自然科学基金、国家基础研究项目、中国科学院国际创新团队研究项目和中国科学院心理健康重点实验室的资助。
文章已在线发表于Schizophrenia Bulletin和Frontiers in Psychology
Lui, S. S. Y., Yang, T. X., Ng, C. L. Y., Wong, P. T. Y., Wong, J. O. Y., Ettinger, U., Cheung, E. F. C.,Chan, R. C. K.*Following instructions in patients with schizophrenia: The benefits of actions at encoding and recall. Schizophrenia Bulletin, DOI:https://doi.org/10.1093/schbul/sbx026(link to paper: chrome://coba/content/container.xhtml?url=https://academic.oup.com/schizophreniabulletin/article/3844722/Following-Instructions-in-Patients-With)
Yang, T. X.*, Allen, R. J., Holmes, J.,Chan, R. C. K.(2017). Impaired memory for instructions in children with attention-deficit hyperactivity disorders is improved by action at presentation and recall. Frontiers in Psychology, 8:39. doi: 10.3389/fpsyg.2017.00039
相关文章：
Yang, T. X.*, Allen, R. J., Yu, Q. J., Chan, R. C. K. (2015). The influence of input and output modality on following instructions in working memory. Scientific Reports, 5:17657 | DOI: 10.1038/srep17657
