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抑制控制（inhibitory control）作为执行功能的核心部分，对儿童认知发展至关重要。研究人员通过纵向功能性近红外光谱技术（fNIRS）研究其从婴儿期到幼儿早期的发展。结果显示，3? 岁儿童抑制控制能力显著提升，相关脑区激活模式有变化。该研究为理解早期认知发展提供重要依据。
在孩子成长的过程中，从婴儿期到幼儿早期，他们的认知能力发生着翻天覆地的变化。就像小树苗逐渐长成大树，这个阶段的孩子在认知技能，比如早期执行功能（EFs）方面不断进步，与此同时，他们的前额叶和顶叶皮层也在逐渐成熟，与认知技能的发展相辅相成。然而，目前对于大脑皮层的功能变化如何支持早期执行功能在这一阶段的发展，我们知之甚少。而且，以往研究多为横断面研究，难以探究执行功能真正的发展变化，同时还缺乏适用于各年龄段且可靠的测量任务。为了深入了解这些问题，英国牛津大学的研究人员开展了一项极具意义的纵向研究。
研究人员从婴儿期到幼儿早期，对同一批参与者进行追踪，收集他们在 10 个月、16 个月和 3 岁半时完成《幼儿抑制触摸屏任务》（Early Childhood Inhibitory Touchscreen Task，ECITT）时的纵向功能性近红外光谱（fNIRS）数据。研究发现，3 岁半儿童在抑制要求下，激活了右下顶叶皮层和右下额叶回，且抑制控制表现显著提高。同时，16 个月和 3 岁半时，部分激活的脑区存在共性，这表明这些脑区可能是抑制控制的重要神经指标。该研究成果发表在《Developmental Cognitive Neuroscience》上，为我们理解早期抑制控制的发展机制提供了宝贵的线索，有助于深入探究儿童认知发展的奥秘。
研究人员开展这项研究主要运用了以下关键技术方法：
- 样本选取：参与者通过牛津大学 Babylab 数据库招募，形成了一个典型发育样本。
- 任务测量：使用 ECITT 任务测量反应抑制能力，该任务适用于不同年龄段，能有效测量抑制控制能力。
- 数据采集：利用 Gowerlabs NTS 连续波 fNIRS 系统收集大脑数据，其探头覆盖前额叶和顶叶相关区域。
- 数据分析：对行为数据和 fNIRS 数据分别进行处理和分析，行为数据通过计算准确率和反应时间等指标进行分析，fNIRS 数据则经过一系列预处理和统计分析。
研究结果
- 行为学结果
- 试验类型效应：3 岁半儿童在优势反应试验（prepotent trials）中的准确率显著高于抑制试验（inhibitory trials），反应速度也更快。这表明该年龄段儿童在面对简单重复任务时表现更好，而抑制冲动反应的任务对他们来说更具挑战性。
- 行为变化：与 10 个月和 16 个月时相比，3 岁半儿童在两种试验类型中的准确率和反应时间都有显著改善。抑制试验中的准确率提升幅度更大，而优势反应试验中的反应时间缩短更明显。这说明抑制控制技能在幼儿早期有显著发展，但 3 岁半儿童在抑制试验中仍需放慢速度以保证准确性。此外，研究未发现婴儿期和幼儿早期个体表现差异的纵向稳定性关联。
- fNIRS 组水平结果
- 验证性分析：对 8 个通道数据进行重复测量方差分析（ANOVA），发现 3 个通道（覆盖右下顶叶皮层、左眶额叶皮层（OFC）和右额下回（IFG））显示出显著的组块类型或时间 × 组块类型交互效应，表明这些通道的激活在不同组块类型下存在显著差异。
- 探索性分析：对剩余通道分析发现，4 个通道（覆盖右下顶叶皮层、左背外侧前额叶皮层（DLPFC）和右 DLPFC）存在显著组块类型效应或时间 × 组块类型交互效应。
- 时程分析：对 7 个显示显著组块类型效应的通道进行配对 t 检验，发现部分通道在不同时间点的血红蛋白浓度差异显著。
- 个体差异（脑 - 行为关联）：皮尔逊相关分析（Pearson’s correlational analyses）结果显示，ECITT 任务表现与任何显示显著组块类型效应通道的血红蛋白差异变量之间均无显著关联。这意味着在当前研究中，未发现个体行为表现与特定脑区激活之间的明显联系。
- 从婴儿期到幼儿早期的神经发育：由于没有通道在 10 个月和 3 岁半时均显示显著组块类型效应，因此未进行 10 个月到 3 岁半的变化分析。但对 16 个月到 3 岁半显示显著组块类型效应通道的脑激活变化进行了探索性纵向分析，不过结果未通过错误发现率（FDR）校正，仅为初步结果。
研究结论和讨论
本研究通过纵向研究，揭示了从婴儿期到幼儿早期抑制控制的发展变化，以及相关的神经关联。研究表明，3 岁半儿童在抑制控制任务中的表现显著优于婴儿期，且在需要抑制时，特定脑区的激活模式发生了变化。右侧下顶叶皮层和右侧额下回在不同年龄段的持续激活，暗示它们是抑制控制的重要神经指标。
然而，研究也存在一些局限性。例如，16 个月到 3 岁半之间存在较大时间间隔，部分 fNIRS 分析结果未通过 FDR 校正，样本量在部分阶段低于预期，且使用相同的头部模型可能无法完全反映头部大小和结构变化对结果的影响。未来研究可考虑填补这一时期的数据空白，进一步探究功能连接，并优化头部模型。
尽管如此，本研究仍具有重要意义。它为早期抑制控制的发展提供了新的见解，证明了 ECITT 任务在不同年龄段测量抑制控制的有效性，且通过保持相同的实验范式和方法，增强了研究结果的可靠性。这不仅有助于我们更好地理解儿童认知发展的神经机制，也为后续研究提供了有价值的参考，对推动该领域的发展具有重要作用。
