·临床精神病学·
李卉赵希希赵琦华黄芳王延菲钱秋谨王玉凤孙黎（北京大学第六医院/精神卫生研究所，国家精神心理疾病临床医学研究中心，卫生部精神卫生学重点实验室（北京大学）；北京100191通信作者：孙黎sunlioh@bjmu.edu）
【摘要】目的：探讨注意缺陷多动障碍（ADHD）成年人在视觉搜索任务中不同工作记忆负荷下的注意特点。方法：选取45例符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版（DSM-IV）诊断标准的成年人ADHD 患者，以及44例年龄、性别、智商相匹配的健康成年人，通过工作记忆引导的视觉搜索任务来比较两组被试在低工作记忆负荷与高工作记忆负荷条件下的反应时与正确率。结果：在低工作记忆负荷［（823ʃ144）ms vs.（754ʃ123）ms，P＜0.01］与高工作记忆负荷［（912ʃ163）ms vs.（851ʃ162）ms，P＜0.01］条件下，成年人ADHD组的反应时均大于正常对照组。在两种任务中，低工作记忆负荷的反应时低于高工作记忆负荷下的反应时［ADHD患者，（823ʃ144）ms vs.（912ʃ163）ms，P＜0.01；对照，（754ʃ123）ms vs.（851ʃ162）ms，P＜0.01］，低工作记忆负荷的正确率高于高工作记忆负荷下的正确率［ADHD患者，（95.9ʃ4.3）%vs.（91.2ʃ14.3）%；对照，（95.8ʃ4.2）%vs.（94.4ʃ4. 9）%，P＜0.01］。结论：成年人ADHD患者在视觉搜索中存在自上而下注意缺陷。此外，视觉工作记忆负荷影响了ADHD患者的注意功能，当视觉工作记忆负荷增加时，注意资源相应减少，搜索效率降低。
【关键词】注意缺陷多动障碍；视觉工作记忆；注意控制；视觉搜索任务
中图分类号：Ｒ749.99文献标识码：A文章编号：1000－6729（2017）002－0102－06
doi：10.3969/j.issn.1000－6729.2017.02.002
（中国心理卫生杂志，2017，31（2）：102－107.）
Characteristics of attention during visual
search in adults with attention-deficit/hyperactivity disorder
LI Hui，ZHAO Xi-Xi，ZHAO Qi-Hua，HUANG Fang，WANG Yan-Fei，QIAN Qiu-Jin，WANG Yu-Feng，SUN Li Peking University Sixth Hospital/Institute of Mental Health，National ClinicalＲesearch Center for Mental Disorders，and the Key Laboratory of Ministry of Health，Ministry of Health(Peking University)，Beijing100191，China
视觉引导Corresponding author:SUN Li，sunlioh@bjmu.edu
【Abstract】Objective:To explore the characteristics of attention during visual search tasks in adults with at-tention-deficit/hyperactivity disorder(ADHD).Methods:Totally45adult patients with ADHD who met the Diag-nostic and Statistical Manual of Mental Disorders，Fourth Edition(DSM-IV)and44healthy controls matched with age，gender and IQ were selected.The reaction time and accuracy rate of two groups were compared under visual search tasks of low and high visual working memory load.Ｒesults:The reaction time was longer in patients with ADHD than in the healthy controls in both low-load task［(823ʃ144)ms vs.(754ʃ123)ms，P＜0.01］and high-load task［(912ʃ163)ms vs.(851ʃ162)ms，P＜0.01］.Compared with the performance in low load task，the search reaction time was longer in high load task［ADHD group:(823ʃ144)ms vs.(912ʃ163)ms，P＜0.01;
control group:(754ʃ123)ms vs.(851ʃ162)ms，P＜0.01］and the accuracy rate was lower during high load task
*基金项目：国家重点基础研究发展计划（2014CB846104）；国家自然科学基金（81371496，81301171，81471382）
than low load task［ADHD group:(95.9ʃ4.3)%vs.(91.2ʃ14.29)%;control group:(95.8ʃ4.2)%vs.(94.4ʃ4.9)%，P＜0.01］in both ADHD and control groups.Conclusion:The results suggest impairment in top-down attentional control in ADHD adults.When the visual working memory load is increasing，ADHD patients allocate more working memory resources on storing the target representation and less resources on visual attention，so the search efficiency may be influenced.
【Key words】attention-deficit/hyperactivity disorder;visual working memory;attentional control;visual search task
(Chin Ment Health J，2017，31(2):102－107.)
注意缺陷多动障碍（attention-deficit/hyperac-tivity disorder，ADHD）是学龄期儿童最常见的精神疾病，患病率约为5%［1］，约50% 70%的ADHD患儿核心症状会持续至成年人期［2］。成年人ADHD患者的主要临床表现为注意缺陷、多动障碍以及冲动障碍，对患者的社会功能带来严重的不良影响［3］。既往多个研究发现ADHD患者在视觉搜索任务中存在注意控制缺陷［4］，但是其病理机制尚不明确。目前普遍认为注意控制与视觉工作记忆的关系密不可分，工作记忆主要参与外界信息的加工、暂时存储和执行控制等过程，注意则控制了外界信息进入信息加工系统的通道，二者结合在一起
构成了信息加工系统的中心环节［5］。有文献报道，健康人在视觉搜索中保持工作记忆内容会对注意控制起自上而下的调节作用，引导注意偏向视野中具有记忆表征的刺激［6］，且工作记忆负荷会对注意表现产生影响［7］。因此明确成年人ADHD 的视觉工作记忆与注意功能的关系对揭示其注意缺陷机制有着重要意义。本研究拟采用视觉搜索任务探究ADHD成年人患者在不同视觉工作记忆负荷条件下的注意表现，以期为ADHD的神经机制与提供科学依据。
1对象与方法
1.1对象
ADHD组为就诊于北京大学精神卫生研究所门诊的成年人ADHD患者。入组标准：①经精神科主治医师确诊，通过Conners成年人ADHD诊断会谈（Conners＇Adult ADHD Diagnostic Interview for DSM-IV，CAADID）［8］，符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，Fourth Edition，DSM-IV）诊断标准［9］，并根据DSM-IV-TＲ轴I障碍定式临床检查（Structured Clinical Interview for DSM-IVaxis-Idisorders，SCID-I）［10］和DSM-IV-TＲ轴II 障碍定式临床检查（Structured Clinical Interview for DSM-IV axis-II disorders，SCID-II）［11］评估患者的共患病情况；②年龄≥18岁；③右利手；④视力或矫正视力正常，无盲、弱等眼疾；⑤中国修订韦氏成年人智力量表［12］总智商（intelli-gencequotient，IQ）得分≥80；⑥目前未接受药物；⑦无神经系统疾病及其他严重的躯体疾病；
⑧执行视觉搜索任务时正确率高于70%。共纳入45例，男30例，女15例；年龄18 38岁，平均年龄（27ʃ6）岁，IQ得分102 136，平均IQ （120.7ʃ7.8）。ADHD组包括两种亚型，以注意缺陷为主型（ADHD-I）40例，混合型（ADHD-C）5例；其中共患心境障碍7例，焦虑障碍2例，强迫症2例，社交恐怖2例，人格障碍10例。
对照组为在北京招募的高校在读学生、北京大学精神卫生研究所职工。入组标准：①根据CAA-DID［8］，不符合既往及目前ADHD的诊断；②年龄≥18岁；③右利手；④两组被试视力或矫正视力正常；无盲、弱等眼疾；⑤中国修订韦氏成年人智力量表［12］IQ≥80；⑥无神经系统疾病及其他严重的躯体疾病；⑦执行视觉搜索任务时正确率高于70%。共入组44例，男性25例，女性19例；年龄18 34岁，平均年龄为（25ʃ3）岁IQ得分为105 138，平均IQ（122.3ʃ6.6）。
ADHD组与正常对照组的性别构成比（χ2= 0.601；P=0.438）、年龄（t=1.72，P=0.090）、IQ（t=－0.955，P=0.343）的差异均无统计学意义。
本研究获得北京大学第六医院医学伦理委员会的批准，所有被试均签署知情同意书。
1.2方法
1.2.1任务和刺激
采用Matlab软件编写，任务显示在21in CＲT
www .cmhj
显示器上（屏幕分辨率1600Pixel ˑ1200Pixel ，
刷新频率85Hz ）。采用Carlisle 等（2011）［13］
设计的任务范式来测量被试在工作记忆引导下的注意特点。
刺激呈现在灰背景上（亮度为54.3cd /m 2），每个试次都会在屏幕中央出现一个黑的“+”作为注视点（0.01cd /m 2，视角为0.4ʎˑ0.4ʎ）。如图1所示，记忆目标是有一处开口的方框（0.7ʎˑ0.7ʎ，方框线条粗0.1ʎ），开口包括上、下、左、右四种方向。使用视觉搜索任务范式，要求被试对每个试次的记忆目标与搜索序列中的红或绿（图1标记为浅灰与深灰）开
口方框相比较，通过控制记忆目标的个数来操纵工作记忆负荷。在低负荷任务中屏幕呈现1个红开口方框与1个绿开口方框，分别位于注视点左右两侧，每个试次只需要记忆一种颜（红或绿）的方框开口方向，即记忆目标为1个；在高负荷任务中屏幕呈现红、绿方框各2个，此任务中需要记忆红
或绿的方框开口方向，即记忆目标为2个。两种负荷中的视觉搜索序列相同，均由12个开口方框组成，按照时钟刻度位置排列，其中1个为红，1个为绿，其余10个为黑（分心刺激）
。
图1实验流程图
1.2.2实验过程
被试坐于一个安静且灯光昏暗的屏蔽室内，单独进行实验，被试距离屏幕100cm 。每个试次开始时会在灰屏幕中央呈现一个黑注视点“+”，时间为1200 1600ms 。然后呈现记忆目标200ms ，要求被试记住任务相关颜（红或绿）的方框开口方向。记忆目标消失之后呈现注视点800ms ，接着出现搜索序列，呈现时间为2s ，此时要求被试在搜索序列中搜索记忆项目图形并做出按键反应。在低工作记忆负荷条件下，当记忆目标在搜索序列中出现时按键1，未出现时按键2；在高工作记忆负荷中，要求被试记忆两个目标，并在搜索序列中判断记忆目标是否出现，只要两个记忆目标中的任意一个出现在搜索序列中就按键1，两个记忆目标都没有出现则按键2。之后搜索序列消失，下一个试次开始。
两种负荷下均有8组实验，4组要求记忆红的方框、4组要求记忆绿的方框，每组实验均有60个试次。在每组开始时屏幕会提示本组任务要求记忆的颜。记忆目标出现于搜索序列中的比例为50%。记忆目标、搜索目标和分心刺激的开口方向（上下左右）、所在位置（左右）在任务中随机出现。实验开始前有一组任务练习，要求被试用利手在保证正确率的情况下尽快做出反应，并通过练习来帮助其熟悉任务内容与要求。
Matlab 软件记录被试每个试次的反应时和正确率。正确率是指被试执行视觉搜索任务时做出正确反应试次的个数占总试次个数的百分比。正确反应的试次是指排除：①反应错误的试次；②反应时小于200ms 的试次；③反应时大于3个标准差的试次。
1.3统计方法
使用SPSS20.0统计软件包进行统计分析。年龄与智商为计量资料，均符合正态分布，两组比较时采用独立样本t检验；性别为计数资料，两组比较时采用χ2检验。实验设计采用2（被试类型：ADHD组、正常对照组）ˑ2（任务负荷：低、高）混合实验设计：被试类型为组间变量，任务负荷为组内变量，因变量为反应时和正确率。所有统计结果均采用双侧（two-tailed）检验，P＜0.05为差异有统计学意义。
2结果
本研究中所有被试纳入分析的试次均大于70%，所以最终保留全部被试89例，其中ADHD 组45例，对照组44例。两组反应时、正确率的比较结果见表1。
表1ADHD组与正常对照组在视觉搜索任务中的反应时与正确率比较（xʃs）
测量指标任务ADHD组
（n=45）
正常对照组
（n=44）
反应时/ms低负荷823.4ʃ144.0753.7ʃ122.5
高负荷911.7ʃ163.0a＊＊＊850.8ʃ161.5b＊＊＊正确率/%低负荷95.9ʃ4.395.8ʃ4.2
高负荷91.2ʃ14.2994.4ʃ4.9c＊＊
注：ADHD，注意缺陷多动障碍。a，反应时的负荷主效应有统计学意义；b，反应时的组别主效应有统计学意义；c，正确率的负荷主效应有统计学意义。＊＊P＜0.01；＊＊＊P＜0.001。
反应时：两组的组别主效应有统计学意义［F （1，89）=12.76，P＜0.001，η2=0.4］，ADHD 被试在低负荷任务与高负荷任务中的反应时均高于正常对照［低负荷（823.4ʃ144.0）ms vs.（753.7ʃ122.5）ms，Cohen＇s d=0.52；高负荷（911.7ʃ163.0）ms vs.（850.8ʃ161.5）ms，Co-hen＇s d=0.38］；两组反应时的负荷主效应有统计学意义［F（1，89）=19.15，P＜0.001，η2= 0.6］，即随着任务难度增加两组被试的搜索反应时均延长；组别ˑ负荷交互作用无统计学意义［F（1，89）=0.011，P=0.916］，两组在两种工作记忆负荷下的反应时变化趋势差异无统计学意义，即对照组与ADHD组的反应时均随着工作记忆负荷增高而增长。
正确率：两组的组别主效应无统计学差异［F （1，89）=2.02，P=0.157］；负荷主效应有统计学意义［F（1，89）=7.29，P=0.008，η2= 0.78］，即随着工作记忆负荷增加两组被试的正确率均减小；
组别ˑ负荷交互作用无统计学意义［F （1，89）=2.06，P=0.153］，即ADHD被试与正常对照在不同难度下的正确率变化趋势无差异。
3讨论
注意是指对当前信息进行选择并且抑制无关信息的能力，而工作记忆是个体对相关信息保持、加工并防止无关信息对此干扰的过程，两者的关系一直是神经心理学研究的热点。根据Desimone和Duncan［14］提出的偏向竞争模型（Bias Competition Model），在视觉搜索时目标模板储存在视觉工作记忆中，从而自上而下地影响搜索过程，即工作记忆在引导和控制注意过程中扮演十分重要的角。本研究采用由工作记忆表征引导的视觉搜索任务［13］，分析了不同视觉工作记忆负荷下ADHD成年人的注意表现，结果显示：在成年人ADHD组与正常对照组的组间比较中，无论工作记忆负荷高低，ADHD组的反应时均长于对照组，正确率则无统计学差异。两组的任务表现均随着任务负荷不同而变化，其中反应时随视觉工作记忆负荷的增大而延长，正确率随视觉工作记忆负荷的增大而降低，视觉工作记忆负荷影响了任务表现。
在反应时上，无论处在何种工作记忆负荷条件下，ADHD成年人的搜索时间均长于正常对照，提示成年人ADHD患者的视觉注意功能存在缺陷。视觉搜索任务作为一项注意任务，需要被试从无关或分心物中寻某个特定的目标，但是搜索之前需要某种形式的记忆表征（形状或颜）来确定任务中的搜
索目标［13］。在ADHD的研究中，视觉搜索任务得到了广泛运用，任务反应时可以反映出个体的自上而下注意功能［15］。Mason等［16］和Booth 等［17］分别让ADHD儿童与正常儿童在实验中搜索蓝的“H”形和红三角形并做出按键反应，两个研究都报道了ADHD儿童在任务中反应时长于正常对照儿童，反映出ADHD患儿的自上而下注意控制受损。在一项成年人ADHD的研究中也发现ADHD成年人患者在视觉搜索任务中的反应时长于正常对照，结合事件相关电位分析发现
ADHD成年人搜索反应时过长可能与知觉加工与反应选择阶段异常有关［18］。本研究结果中ADHD 组的搜索反应时长于正常对照组，与以上研究相符，表明ADHD成年人患者的视觉注意存在损害。在本研究中，组别与工作记忆负荷的交互作用不显著，也与本课题组王恩聪等［19］的结果一致，反映出成年人ADHD患者与正常成年人都符合工作记忆存贮容量的有限性规律，即ADHD患者与正常成年人一样均会因为工作记忆负荷增大使得需要维持和处理的信息量增大，占用的工作记忆资源较多，任务反应时增长。
值得注意的是，本研究任务范式与以上研究存在差异。传统的视觉搜索任务以固定表征为搜索目标，而近年来的研究表明，固定的记忆表征（即注意模板）存储在工作记忆以外的位置，只有不断变化的记忆表征存储于工作记忆中［20］。在本研究中，记忆目标的方框在每个试次都会变化，使得被试的
注意模板始终存储于视觉工作记忆中［13］，因此在此实验范式下被试的注意表现与视觉工作记忆密切相关。已有文献报道ADHD成年人存在工作记忆缺陷，但大多集中于言语工作记忆，关于视觉工作记忆的研究很少。Antshel等［21］通过威斯康星测试与复杂图形记忆测试发现ADHD成年人完成任务的反应时更长；本课题组赵希希等［22］在n-back任务中设置了三种负荷难度，结果发现ADHD成年人患者在中等工作记忆负荷条件下的反应时和反应时变异性显著高于正常对照；Kim 等［23］采用2-back任务对大学生ADHD患者进行了神经电生理层面的研究，事件相关电位（EＲP）结果显示ADHD组的P300波幅显著小于对照组，提示ADHD具有工作记忆缺陷，且作者认为这可能与记忆更新、注意分配障碍有关。结合以上文献可知，ADHD成年人存在工作记忆缺陷，并会影响任务表现，因而本研究中ADHD组在视觉搜索任务中的较长的反应时可能与其视觉工作记忆缺陷有关，因视觉工作记忆容量不足而影响了搜索效率。
除此之外，由于本实验需要被试先将注意目标存储于视觉工作记忆再进行搜索［13］，此过程涉及视觉工作记忆对注意的引导功能，因此结果中ADHD组较差的任务表现可能反映出ADHD成年人患者视觉工作记忆对注意的引导过程存在异常。根据注意理论，在视觉搜索过程中，存储在视觉工作记忆中的目标表征在搜索序列中出现时能优先捕获注意［24］，工作记忆内容可以影响注意分配［25］，但是目前尚未发现有关ADHD成年人视觉工作记忆对注意的影响的报道。来自影像学的证据表明，正常人的视觉工作记忆和注意进程可激活相同的脑区（主要为额叶）［26-27］；而ADHD成年人在注意分配
及工作记忆任务中均存在额叶功能异常［28-29］。因此，视觉工作记忆与注意控制的关系密不可分，ADHD组搜索反应时延长可能提示ADHD患者视觉工作记忆对注意的分配过程存在异常，并且可能与额叶功能损害有关，为证实这些推测，须进一步结合神经电生理及影像学方法进行深入研究。
在任务中，成年人ADHD组与正常对照组的表现均随着负荷的不同而变化，当记忆目标增多，视觉工作记忆负荷增大，两组被试均表现出正确率降低和反应时增长，说明视觉工作记忆负荷影响了被试在任务中的注意表现。Woodman等［20］研究发现健康成年人在低视觉工作记忆负荷条件下的反应时短，而在高视觉工作记忆负荷条件下的反应时长。de Fockert等［30］报道了在选择性注意任务中，健康成年人在高工作记忆负荷下，反应时长于低负荷任务下的反应时，并结合功能磁共振分析了选择注意过程中的脑活动，发现被试在高工作记忆负荷条件下的前额叶皮层活动增强，进一步证明工作记忆负荷会对注意产生影响。本研究与以上研究结果相符，ADHD组与正常组的注意表现都受到了工作记忆负荷的影响。因为注意资源是有限的，当前任务工作记忆负载较高时会占用注意资源，影响视觉搜索效率［7］。在本实验中当被试需要记忆的目标模板数量增加时，视觉工作记忆存储过程占用资源提高，分配给注意的资源降低，正确匹配到目标的效率降低［31-32］。
综上所述，本研究结果表明，在视觉搜索任务中ADHD成年人患者在两种视觉工作负荷条件下的反应时都长于正常对照，提示ADHD成年人存在自上而下注意缺陷，可能与其视觉工作记忆缺陷有关。当视觉工作记忆负荷增加时，ADHD成年人与正常对照均表现出正确率下降且反应时增长，反映出视觉
工作记忆负荷影响了被试的注意功能，当工作记忆资源用于模板存储的部分升高时，注意资源减少，搜索效率降低。
然而，本研究因样本例数所限，未控制
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