The rat's not for turning: Dissociating the psychological componets of cognitive inflexibility.

Neuroscience & Biobehavioral Reviews.2015

本文主要介绍了CF行为学实验的一些注意事项。包括CF相关疾病与神经结构/递质相关机制。

Reversal learning 和 attentional set shifting

• 通常所说的cognitive flexibility其实包含了至少两个不同的概念，分别是：
  • reversal learning：规则逆转后对规则的重新学习。
  • attentional set shifting：同样是规则变化，但变化的维度在原有维度之外。
  • 举例说明如下：

见表1，设有两个选项，分别为“○”和“□”。其中“○”对应奖励，而“□”对应无奖励。经过多轮测试，被试了解了这一规则。此时，规则变为“□”为奖励，“○”为无奖励。被试需要放弃原规则，学习新规则——这一过程为reversal learning。

表1：reversal learning的实验设置

上述实验仅存在形状一个维度。而attentional set shifting要比它增加一个维度，如黑白。如表2，我们再假设有两个选项，分别是“○”或“●”和“□”或“■”。其中，“○”或“●”代表奖励，“□”或“■”代表无奖励。那么一开始，被试学到的是“形状和奖励是相关的”。此时改变规则，“○”、“□”奖励，而“●”、“■”无奖励——注意它并不是简单地将所学逆转，而是要将人的注意力从维度1（形状）转移到维度2（颜色）。这一过程称为attentional set shifting。

表2：attentional set shifting的实验设置

• 需要注意的是，此两者的神经机制被认为是不相同的¹。
• 在人类
  • reversal learning与OFC和Ventral striatum相关。
  • attentional set shifting则与VLPFC, ACC和Posterior parietal & temporal areas相关

实验设置分解的更多概念

• perseverance
  • 指不当的重复。如在reversal learning阶段依然不断选择“○”。
  • perseverance需要排除随机选择的影响，也需要排除工作记忆的影响。最重要的是，实验需要被试的注意。
• learned non-reward
  • 指被试通过学习，已将“□”与“无奖励”联系起来。
• latent inhibition
  • 与learned non-reward相似，因为无奖励，而对相关图像的注意被抑制，仅注意到“○”的存在。
• learned avoidance
  • 在辨别学习阶段，CS与某种惩罚相关，而在逆转测试阶段，该cs与无奖励相关。但被试仍回避选择该cs，可以认为是learned avoidance
• learned irrelevance
  • 如经过辨别学习和逆转学习后，被试将形状与奖励相联系，此时颜色被认为与奖励是无关的（黑色的物件有可能被奖励，有可能无奖励，白色亦然）。在注意迁移阶段，被试仍按已有的认知作出选择，即表现为learned irrelevance
• errors in reversal learning tasks
  • early-error/perseverative error
    • 在奖励设置（contingency）改变后，被试首先会依然选择原先奖励的选项“○”。在初次选择另一选项之前，选择“○”的次数，反映了被试perseverance的冲动。
  • late-error/regressive error
    • 与上述对应，是选择了另一选项以后再犯的错误。这时的错误与更为广泛的认知受损或注意力有关。
• novelty confounds
  • 对新事物（新鲜cs）的趋避，回影响测试结果。因此，设置实验时应该排除或者考虑这一影响。

¹ Wilder et al. 2014. Advancing Research on Cognitive Flexibility in Eating Disorders: The Importance of Distinguishing Attentional Set-Shifting and Reversal Learning(2014)