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NeuroImage 2025年發(fā)表的研究 《Task-switching and frontal cortex functioning across adulthood: An fNIRS study》作者Dr. Yeung做了一件很少有人系統(tǒng)完成的事:用fNIRS,橫跨18–79歲人群,系統(tǒng)研究“任務(wù)切換”能力與前額葉激活之間的關(guān)系。
“任務(wù)切換”正是我們?nèi)粘K^的——“多線程工作“。
實(shí)際上多線程并不是“同時(shí)做很多事”,而是大腦在快速切換任務(wù)。
什么是任務(wù)切換(Task Switching)?
在認(rèn)知科學(xué)中,“多線程”對(duì)應(yīng)的術(shù)語(yǔ)是:
- Task switching:任務(wù)切換
- Attentional switching:注意切換
- Cognitive flexibility:認(rèn)知靈活性
經(jīng)典范式中包含三種試次:
- Single trial:?jiǎn)稳蝿?wù)持續(xù)執(zhí)行
- Repeat trial:重復(fù)上一個(gè)任務(wù)
- Switch trial:切換到不同任務(wù)
既往研究表明,切換任務(wù)越慢、越容易出錯(cuò)。因?yàn)榇竽X必須完成一件事:重新配置任務(wù)規(guī)則(task-set reconfiguration)
方法
這項(xiàng)研究招募了132名18–79歲的成年人。使用的是48通道fNIRS系統(tǒng)雙側(cè)前額葉覆蓋的布局。
任務(wù)采用面孔判斷范式,即通過(guò)隨機(jī)施加線索(“年齡”或“情緒”)誘導(dǎo)被試進(jìn)行任務(wù)切換。
研究結(jié)果
行為結(jié)果揭示了多線程能力如何隨年齡變化
反應(yīng)時(shí):在不斷切換的任務(wù)中,年齡與反應(yīng)時(shí)呈線性增加。年齡越大,切換越慢。
準(zhǔn)確率:在不斷切換的任務(wù)中,準(zhǔn)確率與年齡呈負(fù)二次關(guān)系,即青年到中年階段基本穩(wěn)定,60歲之后下降速度明顯加快,這說(shuō)明任務(wù)切換能力在晚年出現(xiàn)“拐點(diǎn)式”變化。這比單純“線性衰退”更值得警惕。
腦機(jī)制告訴我們哪個(gè)區(qū)域在幫我們“多線程”
結(jié)果顯示只有兩個(gè)區(qū)域在不斷切換的任務(wù)中顯著增強(qiáng):右側(cè) dorsomedial PFC與左側(cè) posterolateral frontal cortex。而真正和年齡相關(guān)的,是左側(cè) posterolateral frontal cortex。
關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)在于,在60歲以上群體中,隨著任務(wù)過(guò)程中左側(cè) posterolateral frontal 激活越高,任務(wù)表現(xiàn)越好,即切換又快、準(zhǔn)確率又高。這一項(xiàng)結(jié)果支持了CRUNCH模型:補(bǔ)償性過(guò)度招募。
這一現(xiàn)象符合經(jīng)典的CRUNCH模型(Compensation-Related Utilization of Neural Circuits Hypothesis)。該模型認(rèn)為:隨著神經(jīng)效率下降,大腦會(huì)通過(guò)增加資源投入來(lái)維持行為表現(xiàn)。老年人的前額葉在“更努力地工作”,以抵消認(rèn)知靈活性的下降。
結(jié)語(yǔ)
我們以為:一邊開(kāi)會(huì)一邊回微信,一邊做PPT一邊發(fā)郵件是“并行”,其實(shí)是高頻的task-set reconfiguration。
這篇文章從神經(jīng)層面印證了一個(gè)認(rèn)知事實(shí):人不能真正同時(shí)做兩件事。
所謂多線程,其實(shí)是:當(dāng)前任務(wù)規(guī)則保持→任務(wù)規(guī)則重配置→抑制舊任務(wù)→激活新任務(wù)。這一過(guò)程由前額葉完成,尤其是左側(cè)posterolateral frontal cortex,它負(fù)責(zé)實(shí)施任務(wù)規(guī)則。
所謂“多線程能力”,本質(zhì)上是前額葉在有限資源下維持規(guī)則更新與抑制控制的能力。