杨丽珠， 王素霞， 王美娥

(辽宁师范大学 心理学院， 辽宁 大连 116029)

执行功能眼动测量任务的应用

杨丽珠， 王素霞， 王美娥

(辽宁师范大学 心理学院， 辽宁 大连 116029)

执行功能一直受到研究者的广泛关注，现已积累了适合于不同年龄阶段的测量任务，这些任务多采用手动反应的形式，如针对任务的不同要求，一个键对应一种特性，进行按键反应，最后通过按键速度和反应的正确率评价被试的执行功能水平。近些年来，随着眼动追踪技术的发展和认知心理学研究的深入，眼动研究不再仅限于阅读研究之中，研究者设计了一些眼动任务用于测量执行功能，如正向眼跳、反向眼跳和撤销眼跳任务等，成果明显。本文主要对这些适用于执行功能测量的眼动任务及其应用进行了介绍，为执行功能的发展、跨文化比较以及特殊群体执行功能缺陷研究的开展提供更丰富的测量工具。

执行功能；手动任务；眼动任务；正向眼跳；反向眼跳；撤销眼跳

一、执行功能的内涵

(一)执行功能的概念

就个体而言，继续进行当前正在进行的任务要比改变任务容易；沉溺于自己的欲望当中要比抵制它容易；开启“自动化模式”要比思考下一步应该怎么做容易。然而，对于学生来说，为了更好地获得文化知识，需要排除来自周边环境的干扰，集中注意力认真听讲；为了建立良好的师生关系和同伴关系，需要抑制不必要的、冲动的反应，以产生协调有序的动作和行为；为了拥有健康的体魄，即使不喜欢运动，也需要积极参与学校组织的体育活动，坚持锻炼身体……而这些都与执行功能息息相关。从广义上说，执行功能是指当个体利用自动化的行为或者依赖本能、直觉等不能胜任某种任务，但又必须集中注意而完成任务时，所需要的一系列自上而下的心理控制过程*DIAMOND A. Executive functions[J]. Annual review of psychology，2013，64：135-168.。高水平的执行功能对生理和心理健康、学业和生活顺利、认知和社会性发展至关重要*CRESCIONI A W，EHRLINGER J，ALQUISTL J L，et al. High trait self-control predicts positive health behaviors and success in weight loss[J]. Health psychology，2011，16(5)：750-759.MILLER H V，BARNES J C，BEAVER K M. Self-control and health outcomes in a nationally representative sample[J]. American journal health behavior，2011，35(1)：15-27.。但是，执行功能也是最容易受到伤害的。以往研究发现，许多精神障碍患者的执行功能都出现了不同程度的受损，例如抑郁症、注意缺陷多动障碍(ADHD)患者*DIAMOND A. Attention-deficit disorder (attention-deficit/hyperactivity disorder without hyperactivity): a neurobiologically and behaviorally distinct disorder from attention-deficit/hyperactivity disorder (with hyperactivity)[J]. Development and psychopathology， 2005，17(3)：807-825. ②TAYLOR-TAVARES J V，CLARK L，CANNON D M，et al. Distinct profiles of neurocognitive function in unmedicated unipolar depression and bipolar II depression[J]. Biological psychiatry，2007，62(8)：917-924.*CRESCIONI A W，EHRLINGER J，ALQUISTL J L，et al. High trait self-control predicts positive health behaviors and success in weight loss[J]. Health psychology，2011，16(5)：750-759.。对于正常群体而言，不良情绪和不良的生活方式也会对执行功能产生危害。例如，压力、悲伤、睡眠不足等，这些会使一个正常人表现出类似ADHD患者的执行功能缺陷*LISTON C，MCEWEN B S，CASEY B J. Psychosocial stress reversibly disrupts prefrontal processing and attentional control[J]. Proceeding of the national academy of sciences of the USA，2009，106(3)：912-917. ④HIRT E R，DEVERS E E，MCCREA S M. I want to be creative: exploring the role of hedonic contingency theory in the positive mood-cognitive flexibility link[J]. Journal of personality and social psychology，2008，94(2)：214-230. ⑤宋国萍，张侃，苗丹民，等. 不同时间的睡眠剥夺对执行功能的影响[J]. 心理科学，2008，31(1)：32-34.④⑤。

(二)执行功能的核心成分

目前，研究者们普遍认为执行功能包含三个核心成分——抑制控制、工作记忆和认知灵活性，并在此基础上产生了更高阶的功能，如推理、问题解决和计划*MIYAKE A，FRIEDMAN N P，EMERSON M J，et al. The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex “frontal lobe” tasks: a latent variable analysis[J]. Cognitive psychology，2000，41(1)：49-100.。

1.抑制控制。抑制控制是指能够控制个体的注意、行为、思想和情感，不顾个体强烈的内在倾向或者抵制外在的诱惑而执行更恰当的或更需要的行为*DIAMOND A. Executive functions[J]. Annual review of psychology，2013，64：135-168.。换言之，抑制控制是帮助我们处理冲突的重要功能。冲突可以出现在刺激呈现之上，也可以出现在做出反应之时，即刺激水平的冲突和反应水平的冲突*岳珍珠，张德玄，王岩. 冲突控制的神经机制[J]. 心理科学进展，2004，12(5)：651-660.。针对这两类冲突，抑制控制可以分为干扰抑制和反应抑制。

2.工作记忆。执行功能的另一个成分是工作记忆，它是个体存储信息和加工信息的平台，主要涉及信息暂时保持与操作*BADDELEY A. Working memory: looking back and looking forward[J]. Nature reviews neuroscience，2003，4(10)：829-839.。在Baddeley和Hitch的工作记忆模型中，工作记忆主要包含三个成分——中央执行、语音环路和视空间模板。不同成分具有不同的职责和功能。其中，语音环路主要负责加工听觉和言语信息；视空间模板加工的则是视觉和空间信息；而中央执行系统则负责将来自于感觉输入的信息进行整合，对各子系统进行管理和协调，是工作记忆的核心成分。根据工作记忆加工的内容，我们可以将工作记忆分为两类：一种称为言语工作记忆，即负责听觉和语言信息的存储和加工；另一种称为非言语(视觉空间)工作记忆，即负责视觉和空间信息的存储和加工*BADDELEY A D，HITCH G. Working memory[J]. Psychology of learning and motivation，1974，8：47-89.。

3.认知灵活性。认知灵活性是执行功能的第三个核心成分，是指当可以适当地反应变化以符合新情境的要求时，保持反应定势的思想和动作的灵活性*李美华，白学军. 执行功能中认知灵活性发展的研究进展[J]. 心理学探新，2005，25(2)：35-38.。与认知灵活性相对应的是心理定式，表现出持续性错误，即持续重复不符合当前规则的强势反应*李红，王乃戈. 论执行功能及其发展研究[J]. 心理科学，2004，27(2)：426-430.*李红，王永枝. 幼儿认知灵活性的发展及其与言语能力的关系[J]. 心理科学，2006，29(6)：1306-1311.。

认知灵活性建立在另两个成分的基础之上，其发展也晚于另两个成分*DAVIDSON M C，AMSO D，ANDERSON L C，et al.Development of cognitive control and executive functions from 4～13 years: evidence from manipulations of memory, inhibition, and task switching[J]. Neuropsychologia，2006，44(20)：37-78.。认知灵活性可以帮助我们根据外界环境，灵活地运用、调整存储于工作记忆之中的信息。或者，帮助我们抑制(或停用)以往的观点，并且输入工作记忆(激活)一个新的观点。从这一方面来说，完善的认知灵活性是需要抑制控制和工作记忆的参与的，是属于工作记忆和抑制控制混合的执行功能*CARLSON S M，MOSES L J，BRETON C. How specific is the relation between executive function and theory of mind? Contributions of inhibitory control and working memory[J]. Infant and child development，2002，11(2)：73- 92.。

二、测量执行功能的眼动任务

(一)测量抑制控制的眼动任务

1.正向眼跳任务。正向眼跳任务要求被试注视突然出现的刺激，它主要反映的是反射性眼跳，通常作为一个控制任务来评估潜在的基本感觉运动功能。在标准的正向眼跳任务中，首先在屏幕中央呈现一个灰色的“十”字(注视点)，被试需一直注视着该“十”字，随后，中央注视点消失，在注视点周围出现一个视觉刺激，被试此时需快速将目光从中央注视点转向目标刺激*CHAN F，ARMSTRONG I T，PARI G，et al. Deficits in saccadic eye-movement control in parkinson’s disease[J]. Neuropsychologia， 2005，43(5)：784-796.。

根据中央注视点是否消失和消失的间隔，衍生出一些变式，如空白范式、重叠范式和零范式*陈玉英，隋光远，瞿彬. 自主控制眼跳：实验范式、神经机制和应用[J]. 心理科学进展，2008，16(1)：154-162.。空白范式是指，被试注视的“十”字会先消失，之后间隔一段时间后(此时屏幕上不存在视觉刺激，为空屏)再出现目标刺激。重叠范式是指，目标刺激出现的时候，中央注视点不消失，被试在目标刺激出现后快速将目光转向目标刺激，目标刺激消失后，被试继续注视屏幕中央的“十”字。零范式也叫标准任务，是指中央注视点消失后，立即出现目标刺激。

为了消除期待效应和练习效应，还有一些研究改变了被试注视中央注视点的时长，使其从短到长不断变化，这种变式称为变化线索和目标间隔的正向眼跳任务，用以测量个体的激活水平*SERGEANT J A. Modeling attention-deficit/hyperactivity disorder: a critical appraisal of the cognitive-energetic model[J]. Biological psychiatry，2005，57(11)：1248-1255.。ADHD儿童缺乏维持一组任务的能力(如做好进行反应的准备)或者长时间维持准备好的反应，表现衰退经常发生在极短的或相对较长的延迟条件下，而在正常的呈现速度上并没有差异*SERGEANT J A. Modeling attention-deficit/hyperactivity disorder: a critical appraisal of the cognitive-energetic model[J]. Biological psychiatry，2005，57(11)：1248-1255.。

2.反向眼跳任务。反向眼跳任务要求被试抑制反射性反应(看突然出现的刺激)而自主看刺激的镜面位置。该任务用来评估自主的反应抑制和准备、执行正确的自主反应的能力*MUNOZ D P，EVERLING S. Look away: the anti-saccade task and the voluntary control of eye movement[J]. Nature reviews neuroscience，2004，5(3)：218-228.。在标准的反向眼跳任务中，屏幕中央呈现一个灰色的“十”字(注视点)，被试需一直注视着该“十”字，随后，中央注视点消失，在注视点周围出现一个视觉刺激，被试此时需快速将目光从中央注视点转向目标刺激的镜面位置*FUKUSHIMA J，TANAKA S，WILLIAMS J，et al. Voluntary control of saccadic and smooth-pursuit eye movements in children with learning disorders[J]. Brain and development，2005，27(8)：579-588.。和正向眼跳任务相同，反向眼跳也有空白范式、重叠范式和零范式。正向眼跳任务一般都与反向眼跳任务的表现进行比较。与正向眼跳相比，反向眼跳潜伏期更长，而且会产生不正确的眼跳方向，也被称作方向错误。这是因为，目标刺激出现后会首先引发被试进行朝向眼跳计划，这是自发的、本能的行为，这时就需要内源性因素加以抑制，这个过程会消耗大量的时间。但是，当被试未能取消所产生的朝向眼跳计划时，眼跳的方向错误就产生了，也就意味着此次抑制失败了*熊建萍，李悦. 任务指导语及实验范式对朝向和反向眼跳的影响[J]. 心理与行为研究，2013，11(1)：49-54.。

3.撤销眼跳任务。在撤销眼跳任务中，在所呈现的大多数试次中(约2/3)，被试需要对偏离中心的目标刺激进行眼跳反应。但是，在1/3的试次中，在“开始”信号出现后会出现一个“停止”信号，此时被试则不能产生眼跳反应，必须继续盯着屏幕中间的注视点*HANISCH C，RADACH R，HOLTKAMP K，et al. Oculomotor inhibition in children with and without attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD)[J].Journal of neural transmission，2006，113(5)：671-684.。在基本撤销眼跳任务中，屏幕中央呈现一个灰色的“十”字(注视点)，要求被试一直注视着“十”字。之后，“十”字的颜色会发生变化，变成绿色时要求被试做出随后靶刺激出现位置的朝向眼跳，变成红色时则要求被试不做任何眼跳，依然注视屏幕中央的注视点。停止信号在目标信号出现后会有不等时长的延迟。如果目标和停止信号之间的延迟时间变长的话，那么被试抑制一个正在进行中的反应的能力就会被测量。

4.眼跳捕捉任务。我们对事物的注意，有时是自然而然发生的，不需要任何努力；有时是有目的的，需要意志控制来维持。无论我们想或不想，突出的刺激，必然会吸引我们的注意。眼跳捕捉指的就是我们对无关的刺激所产生的眼动*储衡清，周晓林. 注意捕获与自上而下的加工过程[J]. 心理科学进展，2004，12(5)：680-687.。

在眼跳捕捉任务中，会在屏幕中央呈现一个灰色的“十”字(注视点)，在“十”字的上、下、左、右分别有一个灰色的圆点，要求被试一直盯着中间的“十”字直到它变成数字3、6、9或12，这时要求被试快速看注视点四周的灰色圆点，数字所对应的灰色原点位置与表盘上相似，即当中间的数字是3时，快速看注视点右面的灰色圆点；数字为6时，看注视点下面的圆点；数字为9时，看左面的圆点；数字为12时，看上面的圆点。在这个过程中，50%的试次会在左上、左下、右上和右下出现一个红色的干扰目标，被试需要忽视干扰目标，看正确的位置。为了完成该任务，被试必须保持警觉状态，过滤不相关的信息，迅速将眼睛移动到数字对应的位置上。成功完成该任务需要去确定扫视目标。

(二)测量工作记忆的眼动任务

关于工作记忆，研究者一般采用延迟眼跳任务去测量空间工作记忆。延迟眼跳任务也被称为记忆导向眼动任务，在一段时间间隔后要求被试看先前出现的视觉目标的位置，用以评估空间工作记忆的维持*LOE I M，LUNA B，BLEDSOE I O，et al. Oculomotor assessments of executive function in preterm children[J]. The journal of pediatrics，2012，161(3)：427-433.。详细来说，在屏幕上首先呈现一个注视点，要求被试一直注视该注视点，期间在注视点周围会闪现一个刺激(如，一个笑脸)，但是此时要求被试不可以看这个刺激，直到中央注视点消失后，方能产生眼跳，即凭着记忆去看刚刚出现的目标刺激(此时目标刺激已不显示在屏幕上)的位置。延迟眼跳任务对被试提出了两种要求：一是抑制自己直接看目标刺激的本能反应，如果中央注视点没消失就看目标刺激，称为过早眼跳；另一个是需要记住目标刺激出现的位置。因此，该任务有一个明显的优势就是可以将抑制能力和工作记忆很好地分离开来。过早的眼跳体现出抑制能力不足，而正确眼跳位置的精确性则可体现工作记忆*卜晓艳，田学红，刘运芳. 注意缺陷多动障碍儿童执行功能的延迟眼跳研究[J]. 中国特殊教育，2010(1)：40-47.。

(三)测量认知灵活性的眼动任务

传统的认知灵活性心理测试往往使用任务切换的形式，大多数的任务转换范式涉及两类任务。这些任务可能是：(1)一个元音或者辅音字母；(2)一个偶数或者奇数；(3)刺激的位置，左或右、上或下；(4)一个刺激是一种颜色或另一种颜色，一种形状或另一种形状。大多数的任务转换涉及按左键或右键，一个键对应一种特性，要求被试在两种反应间灵活切换。

认知灵活性的眼动任务也采用了这种切换模式，如转换眼跳任务。该任务是在正向眼跳和反向眼跳任务的基础上发展而来的*IRVING E L，TAJIK-PARVINCHI D J，LILLAKAS L，et al. Mixed pro and antisaccade performance in children and adults[J]. Brain research，2009，1255：67-74.。被试需要根据提示信号，来判断当前应采取何种反应。提示信号可能是中央注视点的颜色，如果注视点为绿色，要求被试直接看目标刺激(即正向眼跳)，如果注视点变为红色，则要求被试看目标刺激的相反方向(即反向眼跳)，这就需要被试在两种任务中不断切换*齐冰，白学军，宋耀武. 眼跳任务转换中的反应系统可塑性[J]. 天津工程师范学院学报，2007，17(1)：67-70.*卜晓艳，田学红，刘运芳. 眼跳任务：执行功能研究的良好方式[J]. 教育研究与实验，2009(5)：86-91.。

三、执行功能眼动任务的应用研究

(一)执行功能眼动任务的分析指标

研究者用不同的参数来分析眼跳。一般而言，分析的主要指标有：(1)眼跳正确率是指正确眼跳次数的比例，用以判断眼跳方向是否正确。(2)眼跳潜伏期，也就是反应时，指目标刺激出现到被试第一次眼跳开始的时间差，是规划和发起眼跳的一段时间。成人的眼跳潜伏期大概在180～220 ms之间，婴儿的眼跳潜伏期会更长，大概在500 ms左右，并且随着年龄的增长而逐渐缩短*GAGNON D，O’DRISCOLL G A，PETRIDES M，et al. The effect of spatial and temporal information on saccades and neural activity in oculomotor structures[J]. Brain，2002，125(1)：123-139.。(3)眼跳幅度收益是指眼跳幅度与目标幅度的比。小婴儿的眼跳收益低至0.5，往往需要三四次眼跳才能将视觉目标放入中央凹。在一岁左右，眼跳收益持续增长，并接近成人水平*BABU R J，LILLAKAS L，WAREHAM J，et al. Changes in saccadic velocity across the human lifespan[J]. Investigative ophthalmology and visual science，2003，44：1971.。 (4)眼跳精确性是指正确眼跳落点的准确性，该指标一般用实际眼跳幅度与应该达到的眼跳幅度的角度差距来衡量*卜晓艳，田学红，刘运芳. 眼跳任务：执行功能研究的良好方式[J]. 教育研究与实验，2009(5)：86-91.。(5)眼跳峰速度是指眼跳的最快速度。有研究显示，儿童的眼跳峰速度要高于成人，但是这种结果也是存在争议的*SALMAN M S，SHARPE J A，EIZENMAN M，et al. Saccades in children[J]. Vision research，2006，46(8)：1432-1439.。(6)快速眼跳是指潜伏期在80～130 ms之间的眼跳，而大于130 ms的眼跳被称为常规眼跳*FISCHER B，WEBER H. Express saccades and visual attention[J]. Behavioral and brain sciences，1993，16(3)：553-610.。(7)多步眼跳是指通过多次眼跳将目光移动至外周刺激，即个体为了将目标转至目标刺激而进行的多次眼跳，其眼跳幅度较低*LITVINOVA A S，RATMANOVA P O，EVINA E I，et al. Age-related changes in saccadic eye movements in healthy subjects and patients with parkinson’s disease[J]. Human physiology，2011，37(2)：161-167.。

以上提到的指标大多是对正确的首次眼跳进行分析。其中，眼跳反应时、眼跳幅度和眼跳正确率是最常见和研究者最感兴趣的测量指标。除了正确眼跳外，一些任务中的错误眼跳也具有重要的分析价值。在延迟眼跳任务中，被试可能未等到“开始”信号出现就产生了朝向目标刺激的眼跳，即过早眼跳，这自然是错误的反应，但这却是反映抑制控制的重要指标*卜晓艳，田学红，刘运芳. 眼跳任务：执行功能研究的良好方式[J]. 教育研究与实验，2009(5)：86-91.。在反向任务中，被试经常会产生朝向目标刺激的正向眼跳，但是很多情况下被试会很快发现该错误，紧接着产生修正性眼跳，那么此时的第二次眼跳也有一定的分析价值，特殊儿童这种纠正行为较少*KLEIN C H，RASCHKE A，BRANDENBUSCH A.Development of pro-and antisaccades in children with attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD) and healthy controls[J]. Psychophysiology，2003，40(1)：17-28.*卜晓艳，田学红，刘运芳. 眼跳任务：执行功能研究的良好方式[J].教育研究与实验，2009(5)：86-91.。

(二)正常被试的发展特点研究

目前关于眼动发展已经开展了大量的研究，尤其是对儿童、青少年正向眼跳和反向眼跳的研究。Munoz等人使用正向和反向眼跳任务测量了168名5～79岁的被试*MUNOZ D P，BROUGHTON J R，GOLDRING J E，et al. Age-related performance of human subjects on saccadic eye movement tasks[J]. Experimental brain research，1998，121(4)：391-400.。结果发现，眼跳的锋速度在5～79岁之间保持不变；眼跳的持续时间在60岁之前差异不显著；眼跳幅度在12～79岁之间保持不变；眼跳潜伏期呈现U形发展趋势，18～22岁之间的眼跳潜伏期最短；5～8岁之间眼跳潜伏期发展迅速，在重叠范式下存在更多的快速眼跳，存在更多的反向眼跳错误和眼跳不足。这反映出额叶和前额叶的不发达，突出了执行功能的发展和眼动之间的关系。Fischer等人采用正向眼跳重叠范式和反向眼跳空白范式调查了281名8～70岁被试*FISHER B，BISCALDI M，GEZECK S. On the development of voluntary and reflexive components in human saccade generation[J]. Brain research，1997，754(1)：285-297.。结果发现：正向眼跳潜伏期从8岁到15～20岁一直下降，而30岁之后开始上升；反向眼跳潜伏期在9～15岁之间快速下降，之后继续下降，直到25岁，再之后开始上升；反向眼跳错误一直下降，到20岁之后开始上升。Ross 等人采用正向眼跳任务和注视任务对53名7～15岁的被试进行了测量。结果发现：眼跳潜伏期在该阶段呈线性下降的趋势；在注视任务(要求被试的目光一直锁住中央注视点，直至注视点消失，在此期间不能产生眼跳)中产生眼跳的次数在10岁之前不断下降。Luna等人采用正向眼跳、反向眼跳和延迟眼跳任务对245名8～30岁的被试进行了测量*LUNA B，GARVER K E，URBAN T A，et al. Maturation of cognitive processes from late childhood to adulthood[J]. Child development，2004，75(5)：1357-1372.。结果发现：反向眼跳错误和延迟眼跳错误在14岁达到成人表现；眼跳反应时在14岁达到成熟；延迟眼跳任务眼跳落点距离误差，即眼跳精确性在19岁达到成熟。正向眼跳峰速度和正向眼跳收益在此期间差异不显著。Bucci和Seassau采用正向眼跳(重叠范式和空白范式)和反向眼跳(重叠范式和空白范式)对72名6～15岁的儿童进行了测量*BUCCI M P，SEASSAU M. Saccadic eye movements in children: a developmental study[J].Experimental brain research，2012，222(1/2)：21-30.。结果发现：眼跳的反应时不受眼跳方向的影响，都随着年龄的增长而不断下降；反向眼跳错误随着年龄的增长不断下降；水平方向的眼跳收益随着年龄的增长而不断上升；水平方向的眼跳锋速度并不存在年龄差异。Paus使用有视觉干扰物的注视任务，结果发现，8岁、10岁和12岁的儿童与成人相比，表现出更多的注意分散现象*PAUS T. The development of sustained attention in children ought to be related to the maturation of frontal cortical functions[J]. Acta neurobiologiae experimentalis，1989，49(1)：51-55.。

综上所述，个体抑制反射性眼跳的能力发展较早，但产生意志性眼跳的能力则发展较晚。在眼跳反应时方面，儿童的反应时会随着年龄的增长而下降。在错误率方面，正向眼跳的错误率与年龄相关不大，在反向眼跳任务中，儿童经常会出现反向眼跳错误，即先朝向目标快速地进行一个错误的朝向眼跳，紧跟着产生一个朝向正确注视位置的反向眼跳，反向眼跳的错误率在童年期也会随着年龄的增长而不断下降。

(三)特殊被试与正常被试的对比研究

反向眼跳任务在神经病学、精神病学和神经生理学方面应用广泛，并且较为明确。Guitton等人第一个报告额叶损伤的病人不能抑制看目标的反射性眼跳。某些精神病患者在反向眼跳任务中也显示出类似的异常，表明具有大脑额叶功能障碍*GUITTON D，BUCHTEL H A，DOUGLAS R M. Frontal lobe lesions in man cause difficulties in suppressing reflexive glances and in generating goal-directed saccades[J]. Experimental brain research，1985，58(3)：455-472.。

目前，研究较多的是有关ADHD儿童与正常儿童眼动表现的对比。Hanisch等人首先使用正向眼跳任务挑选出与22名ADHD儿童的年龄、性别和眼动能力相匹配的正常儿童*HANISCH C，RADACH R，HOLTKAMP K，et al. Oculomotor inhibition in children with and without attention-deficit hyperactivity disorder (ADHD)[J].Journal of neural transmission，2006，113(5)：671-684.。之后采用注视任务、反向眼跳任务和撤销眼跳任务对ADHD儿童和正常儿童进行测量，获得两个主要结果：(1)正向眼跳任务显示，ADHD儿童与正常儿童的眼跳反应准备和眼跳正确率一致；(2)注视和撤销眼跳任务表明，ADHD儿童的眼动抑制较差。ADHD儿童不能很好地抑制优势反应。这表明ADHD儿童认知控制(与前额叶功能相联系)潜在受损。因为前扣带回同撤销眼跳任务相关。在这个范式下，研究者们也发现了显著的组间差异，这与成像数据结果一致。这表明了在ADHD的病理生理学中皮质结构的重要性。卜晓艳等人使用延迟眼跳任务深入探究ADHD儿童的执行功能损伤*卜晓艳，田学红，刘运芳. 注意缺陷多动障碍儿童执行功能的延迟眼跳研究[J]. 中国特殊教育，2010(1)：40-47.情况。让48名儿童完成两种实验任务——正向眼跳和延迟眼跳。结果发现：(1)ADHD儿童存在抑制功能损伤，延迟眼跳中对照组错误率的成绩优势非常显著，延迟时间的加长使ADHD组的错误率显著提高，但不影响对照组错误率；(2)ADHD儿童存在一定的空间工作记忆损伤，延迟眼跳中ADHD组有较差的精确性，且延迟时间越长，组间差异越显著；(3)ADHD儿童有较长的反应时和较慢的眼跳速度。White等人采用眼动延迟任务对ADHD儿童和精神障碍(非情感性)儿童进行了比较，发现只有ADHD儿童出现了与延迟相关的障碍*WHITE T，MOUS S，KARATEKIN C. Memory-guided saccades in youth-onset psychosis and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)[J]. Early intervention in psychiatry，2014，8(3)：229-239.。O’Driscoll等人采用反向眼跳和任务转换眼跳对ADHD亚型之间进行比较，结果发现，ADHD混合型的眼跳计划能力存在缺陷，且抑制损伤最严重，但任务转换眼跳并无显著的组间差异*O’DRISCOLL G A，DÉPATIE L，HOLAHAN A L V，et al. Executive functions and methylphenidate response in subtypes of attention-deficit/hyperactivity disorder[J]. Biological psychiatry，2005，57(11)：1452-1460.。

由此可见，眼动任务是区分正常儿童和ADHD儿童的敏感工具。与正常儿童相比，ADHD儿童的眼跳错误率较高，需要更长的反应时和更多的不成熟眼跳，这说明ADHD儿童在抑制控制方面存在缺陷。在延迟眼跳中，ADHD儿童有较差的眼跳精确性，也说明了其在空间工作记忆方面存在缺陷。除了ADHD外，眼动任务还被应用于其他特殊群体，如Goldberg等人运用反向眼跳零范式测量了11名高功能孤独症(HFA)青少年和正常青少年，研究发现在反向眼跳任务中，HFA青少年与正常青少年相比，具有更多的方向性错误，这表明HFA青少年的视觉运动功能存在异常*GOLDBERG M C，LASKER A G，ZEE D S，et al. Deficits in the initiation of eye movements in the absence of a visual target in adolescents with high functioning autism[J]. Neuropsychologia，2002，40(12)：2039-2049.。

四、未来研究展望

(一)对不同眼动的发展特点进行更系统的测量

成人拥有了成熟眼动控制系统，这有益于眼动的准确性；相反，儿童达不到，或者说至少不能完全达到。一般而言，调控正向眼跳(锋速度和持续时间)的基本动力机制(即皮质下区域)在4～6岁达到成熟，正向眼跳反应时会一直缓慢下降至少到青春期，而反向眼跳反应时和方向错误则会在这个阶段快速下降。但是，关于正向眼跳和反向眼跳发展轨迹的形状以及在哪个年龄段达到成熟，不同的研究有所不同*KARATEKIN C. Eye tracking studies of normative and atypical development[J]. Developmental review，2007，27(3)：283-348.。这可能是由于所使用的样本量、分析的指标和所使用的统计方法不同造成的。

伴随着社会对于老年人认知退化这一现象的关注，有关老年人执行功能退化的研究也涌现出很多。但是目前针对老年人眼动特点的研究还比较少，一些文献在测量眼动发展的研究中选取了较大的年龄范围，涵盖了一部分老年人，但是他们仅仅将60岁以上的被试划为一组，作为成人组的对比对象，说明老年人的眼动反应与成年人相比有所下降*LITVINOVA A S，RATMANOVA P O，EVINA E I，et al. Age-related changes in saccadic eye movements in healthy subjects and patients with parkinson’s disease[J]. Human physiology，2011，37(2)：161-167.*MUNOZ D P，BROUGHTON J R，GOLDRING J E，et al. Age-related performance of human subjects on saccadic eye movement tasks[J]. Experimental brain research，1998，121：391-400.。有必要对老年人的眼动特征进行更系统的研究，为延缓老年人认知退化提供更丰富的参考指标。

(二)探讨执行功能眼动任务与传统心理测试之间的关系

关于执行功能，研究者们往往采用传统心理测试进行测量，如做/不做、自我定序指向和连线任务等*MACLEOD C M. Half a century of research on the stroop effect: an integrative review[J]. Psychological bulletin，1991，109(2)：163-203.*PETRIDES M，ALIVISATOS B，EVANS A C, et al. Dissociation of human mid-dorsolateral from posterior dorsolateral frontal cortex in memory processing[J]. Proceedings of the national academy of sciences，1993，90(3)：873-877.*KORTTE K B，HORNER M D，WINDHAM W K. The trail making test, part B: cognitive flexibility or ability to maintain set[J].Applied neuropsychology，2002，9(2)：106-109.。这些任务需要被试记住“刺激—反应”连接并进行反应，记忆负荷较高。相比之下，眼跳是更为直接、自然的反应。Lavasani 和Stagnitti对伊朗55名6～10岁的男孩(正常儿童29名和ADHD儿童26名)的精细动作(画线、穿珠等9项测验)以及智商进行了考察*LAVASANI N M，STAGNITTI K. A study on fine motor skills of Iranian children with attention deficit/hyper activity disorder aged from 6 to 11 years[J]. Occupational therapy international，2011，18(2)：106-114.。结果发现，两组男孩的智力无差异，但是正常男孩在8项精细动作测验上优于ADHD男孩。这项研究表明，一些任务本身操作的复杂性可能会对个体反应的结果产生影响。然而，手动和眼动这两种反应形式之间的关系如何，是否除了最后的反应通路外其余均相同，这也是有待进一步分析的内容。

(三)探讨不同文化背景下执行功能眼动任务的表现

随着文化心理学中文化与认知研究学派的兴起，越来越多的研究者开始关注不同文化的人群在认知活动上的差异。其中，执行功能这种高级认知功能的跨文化研究也受到了相当的重视*LEWIS C，KOYASU M O S，OGAWA A，et al. Culture, executive function, and social understanding[J].New directions for child and adolescent development，2009(123)：69-85.*LAN X，LEGARE C H，PONITZ C C，et al. Investigating the links between the subcomponents of executive function and academic achievement: a cross-cultural analysis of Chinese and American preschoolers[J]. Journal of experimental child psychology，2011， 108(3)：677-692.。但是，这些研究中所涉及的研究的对象多为幼儿，测量方法多采用传统的心理测验任务。这些任务在实施的过程中可能会受到语言、评价标准等因素的干扰。相对而言，眼动任务不仅可以提供更为丰富的指标，在一定程度上较少地受到这些无关变量的干扰，并且适用于更广泛的年龄范围，是进行执行功能跨文化研究的良好范式。

〔责任编辑：张秀红〕

The application of executive function to oculomotor tasks

Yang Lizhu， Wang Suxia， Wang Meie

(SchoolofPsychologicalScience，LiaoningNormalUniversity，Dalian116029，China)

Executive function has been widely concerned by researchers， and the tasks have been accumulated to measure different age groups. Executive function tasks were normally used by manual reaction; for example， one key corresponds to one condition to reach the different requirement of the task， and the level of executive function can be identified by the speed and accuracy of key-press. Recently， with the development of cognitive psychology and eye tracking technology， eye movement researches are no longer limited to reading study; some eye movement tasks are used for measuring executive function successfully， such as prosaccade task， antisaccade task and countermanding saccade task. The purpose of this study is to introduce the eye movement tasks which are suitable for executive function measurement; and the application to provide more abundant measurement tools for the researches of developmental characters and the comparison between different cultures and executive dysfunction in special groups.

executive function；manual tasks；oculomotor tasks；prosaccade task；antisaccade task；countermanding saccade task

10.16216/j.cnki.lsxbwk.201703003

2017-02-02

国家社会科学基金重点项目“我国儿童青少年人格发展及其培养”(11AZD089)

杨丽珠(1944- )，女，山东牟平人，辽宁师范大学教授，博士生导师，主要从事儿童个性、社会性发展与教育研究。

B841.7

A

1000-1751(2017)03-0003-08