认知控制是人类主观能动性的基础,是个体通过调控注意、思维与行动,来达到特定目的的认知过程,这一过程可使人类聚焦目标并排除干扰。目前,认知控制的认知/行为变化规律已较完善,成为发育/衰老相关疾病的诊断依据,但其对应的大脑活动随年龄改变机制,尚缺乏系统性研究。
为揭示认知控制大脑活动的生命周期变化规律,加深学界对人脑发育与衰老机制的理解,中国科学院心理研究所等科研团队,收集了139项认知冲突任务相关的神经影像研究,涵盖了3765名5岁至85岁的参与者,并通过基于种子点的效应量映射方法(SDM)、广义可加模型 (GAM)及模型比较等方法,进行了系统性荟萃分析。
研究团队首次绘制出认知控制相关脑活动的生命周期轨迹,并通过分析研究发现,毕生发展轨迹呈显著倒U型,即儿童青少年阶段逐渐上升,在成年阶段达到顶峰,在老年阶段缓慢下降。GAM拟合的峰值年龄位于27岁至36岁区间。进一步,模型比较发现,这些脑区的最优拟合模型为根号模型,而非常用的二次函数。同时,研究团队未观测到如线性变化、先升高后不变等其他可能的轨迹模式,凸显了倒U型在认知控制发展中的主导性。此外,研究还发现青少年与老年群体,较青壮年群体表现出更显著的脑功能偏侧化现象。
此前,有研究在行为层面揭示了认知控制能力呈倒U型的发展轨迹,该研究进一步阐明了这一轨迹的神经基础。研究结果表明,认知控制相关脑功能的峰值区间位于27岁至36岁,该区间与通常定义的成年中期(青壮年阶段)高度吻合,且此阶段恰为个体智力成熟度与综合认知能力的鼎盛时期。同时,峰值期后脑功能呈渐进性下降趋势,这提示在成年中期,需重视脑功能的维护与储备,以延缓随年龄增长可能出现的认知衰退。
该研究从神经机制层面,为人类在该时期展现出的高效社会生产力和创造力提供了科学解释,深化了学界对人类认知控制神经机制毕生发展规律的理解,为制定针对性的脑健康促进策略、优化不同年龄阶段人群的认知功能提供了关键理论支撑。
相关研究成果发表在《科学通报》(Science Bulletin)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、浙江省等的支持。
论文链接
认知控制相关大脑活动的毕生发展轨迹
本文链接:研究揭示认知控制大脑活动随年龄呈倒U型发展轨迹http://www.sushuapos.com/show-12-1750-0.html
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