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为明确精神分裂症谱系障碍（SSD）患者执行功能（EF）与内心言语（IS）的关系及开发针对性治疗，研究人员结合临床数据、机器学习和计算模型开展研究。结果发现 SSD 存在不同亚群及 IS 影响差异，为基础研究和临床治疗提供重要依据。
在日常生活中，我们常常能自如地根据目标调整行为，这种灵活的认知能力离不开大脑一系列复杂的运作。其中，内心言语（Inner-Speech，IS）起着重要作用，它就像大脑中的 “小助手”，默默帮助我们梳理目标、集中注意力。然而，对于精神分裂症谱系障碍（Schizophrenia Spectrum Disorders，SSD）患者来说，情况却大不相同。他们不仅执行功能（Executive Functions，EF）受损，比如认知灵活性下降，难以顺利转换思维和行为方式，而且内心言语似乎也出现了异常。但目前，关于二者之间的关系，研究证据零散，也缺乏有效的计算模型来深入探究，这使得我们难以准确评估这些过程，更无法制定精准有效的治疗方案。为了解开这些谜团，来自意大利国家研究委员会认知科学与技术研究所等机构的研究人员开启了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了一种综合的研究方法。首先，他们招募了 162 名 SSD 患者和 108 名健康对照者，对这些参与者进行了威斯康星卡片分类测验（Wisconsin Card Sorting Test，WCST），这是一种用于评估执行功能，尤其是认知灵活性的经典神经心理学测试。接着，研究人员运用数据驱动的聚类算法（K-means 算法）对临床行为数据进行分析，将患者分为不同的亚群。随后，他们借助基于理论且经过实验验证的 WCST 计算模型，进一步挖掘每个亚群的神经心理学特征。最后，利用该模型模拟基于 IS 的心理治疗干预，观察对不同亚群患者的影响。
在实验数据方面，研究人员发现，SSD 患者在 WCST 的各项指标上与健康对照组存在显著差异。患者的完成类别数（Completed Categories，CC）更低，意味着他们正确转换分类规则的次数较少；而持续性错误（Perseverative Errors，PE）、非持续性错误（Non-Perseverative Errors，NPE）和维持设定失败（Failures-to-Maintain Set，FMS）的数量更高，分别反映出患者存在认知僵化、分心和注意力不集中等问题。通过聚类分析，研究人员识别出三个基于表现的临床亚群：“相对完整”（Relatively Intact，RI）患者、“中度受损”（Moderately Impaired，MI）患者和 “重度受损”（Severely Impaired，SI）患者。其中，RI 患者在某些指标上与健康对照组相似，而 MI 和 SI 患者则表现出更严重的认知障碍。
在模型验证与分析阶段，研究人员对模型进行了多次拟合和验证。最初的拟合结果显示，模型在模拟健康对照组和 RI 患者的行为趋势和指标时表现较好，但对于 MI 和 SI 患者的模拟存在不足。随后，研究人员引入了干扰性内心言语（Interfering-IS），结果发现，这一改变显著提高了模型对 MI 和 SI 患者行为的拟合度。通过对模型参数的分析，研究人员发现不同亚群的患者在错误敏感性（Error Sensitivity）、记忆刷新 / 遗忘速度（Memory refresh/Forgetting speed）、探索倾向 / 分心程度（Explorative tendency/Distractibility）和内心言语贡献（Inner-Speech contribution）等方面存在明显差异。例如，错误敏感性呈现出随病情严重程度降低的趋势，而内心言语贡献在患者组中几乎为零，这表明内心言语可能无法有效支持 SSD 患者的认知过程。此外，干扰性内心言语的权重在不同亚群中也有所不同，RI 患者几乎没有干扰性内心言语，而 MI 和 SI 患者则表现出中等或较高的干扰性内心言语权重。
进一步的行为比较发现，健康对照组的表现明显优于临床组，但 RI 患者的行为模式与健康对照组更为相似，而 MI 和 SI 患者之间则具有更多的相似性。在对 PE 和 NPE 的分析中，研究人员发现，健康对照组和 RI 患者的 PE 和 NPE 数量相近，而 MI 和 SI 患者则表现出更高的 PE 与 NPE 比值，即更明显的持续性错误倾向。对单个模型内部过程的分析则揭示了不同亚群患者在完成任务时的具体认知缺陷。健康对照组模型虽然能够完成任务，但存在一些错误的推理和注意力不集中的情况；RI 患者模型表现出较多的分心和不合理行为；MI 和 SI 患者模型则主要表现为持续性错误和注意力严重不集中，且干扰性内心言语在其中起到了重要作用。
在模拟基于 IS 的心理治疗干预时，研究人员发现，不同亚群的患者对治疗的反应存在差异。RI 患者由于几乎没有干扰性内心言语，只需少量的训练就能达到健康对照组的表现；而 MI 和 SI 患者则需要更长时间的训练，以降低干扰性内心言语的影响，并增强支持性内心言语的作用。
综上所述，这项研究通过整合多种研究方法，深入剖析了 SSD 患者执行功能与内心言语之间的关系。研究结果不仅明确了不同亚群患者的神经心理学特征和干扰性内心言语的影响，为认知神经科学的基础研究提供了重要依据，也为临床心理学和精神病学领域制定个性化的治疗方案指明了方向。它让我们认识到，针对 SSD 患者的治疗需要考虑个体差异，基于内心言语的干预可能是改善患者认知功能的有效途径。未来，研究人员还计划进一步优化模型，探索更多的研究方向，如研究不同干扰性内心言语形式的差异、考虑患者同时存在残留 IS 和干扰性 IS 的情况，以及通过收集更多患者数据、采用更全面的行为指标等方法，深入挖掘 SSD 患者的认知机制，为患者带来更多的希望。
在技术方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：一是对 162 名 SSD 患者和 108 名健康对照者进行 WCST，获取行为数据；二是运用 K-means 聚类算法对实验群体的行为数据进行聚类分析；三是利用基于 “灵活认知三成分理论” 的计算模型，模拟人类目标导向的灵活认知过程，并通过调整模型参数、引入干扰性 IS 等方式进行分析。
