認知控制是人類主觀能動性的基礎,是個體通過調控注意、思維與行動,來達到特定目的的認知過程,這一過程可使人類聚焦目標并排除干擾。目前,認知控制的認知/行為變化規律已較完善,成為發育/衰老相關疾病的診斷依據,但其對應的大腦活動隨年齡改變機制,尚缺乏系統性研究。
為揭示認知控制大腦活動的生命周期變化規律,加深學界對人腦發育與衰老機制的理解,中國科學院心理研究所等科研團隊,收集了139項認知沖突任務相關的神經影像研究,涵蓋了3765名5歲至85歲的參與者,并通過基于種子點的效應量映射方法(SDM)、廣義可加模型 (GAM)及模型比較等方法,進行了系統性薈萃分析。
研究團隊首次繪制出認知控制相關腦活動的生命周期軌跡,并通過分析研究發現,畢生發展軌跡呈顯著倒U型,即兒童青少年階段逐漸上升,在成年階段達到頂峰,在老年階段緩慢下降。GAM擬合的峰值年齡位于27歲至36歲區間。進一步,模型比較發現,這些腦區的最優擬合模型為根號模型,而非常用的二次函數。同時,研究團隊未觀測到如線性變化、先升高后不變等其他可能的軌跡模式,凸顯了倒U型在認知控制發展中的主導性。此外,研究還發現青少年與老年群體,較青壯年群體表現出更顯著的腦功能偏側化現象。
此前,有研究在行為層面揭示了認知控制能力呈倒U型的發展軌跡,該研究進一步闡明了這一軌跡的神經基礎。研究結果表明,認知控制相關腦功能的峰值區間位于27歲至36歲,該區間與通常定義的成年中期(青壯年階段)高度吻合,且此階段恰為個體智力成熟度與綜合認知能力的鼎盛時期。同時,峰值期后腦功能呈漸進性下降趨勢,這提示在成年中期,需重視腦功能的維護與儲備,以延緩隨年齡增長可能出現的認知衰退。
該研究從神經機制層面,為人類在該時期展現出的高效社會生產力和創造力提供了科學解釋,深化了學界對人類認知控制神經機制畢生發展規律的理解,為制定針對性的腦健康促進策略、優化不同年齡階段人群的認知功能提供了關鍵理論支撐。
相關研究成果發表在《科學通報》(Science Bulletin)上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部、浙江省等的支持。
論文鏈接
認知控制相關大腦活動的畢生發展軌跡
本文鏈接:研究揭示認知控制大腦活動隨年齡呈倒U型發展軌跡http://www.sq15.cn/show-12-1750-0.html
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