《Brain Research》:Disrupted imagery, disrupted scenes: mental scene construction in behavioural-variant frontotemporal dementia
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行为变异型额颞叶痴呆(behavioural-variant frontotemporal dementia,bvFTD)患者在视觉和空间表象方面表现出显著缺陷。心理场景构建在bvFTD中严重受损。视空间工作记忆缺陷伴随表象障碍出现。在bvFTD中,表象生动性
行为变异型额颞叶痴呆(behavioural-variant frontotemporal dementia,bvFTD)患者在视觉和空间表象方面表现出显著缺陷。心理场景构建在bvFTD中严重受损。视空间工作记忆缺陷伴随表象障碍出现。在bvFTD中,表象生动性不受一般认知功能影响。研究结果揭示了bvFTD中广泛的视空间及工作记忆破坏。本研究采用Taller/Wider任务评估视觉心理表象,采用Clock Angles任务评估空间心理表象,并采用Vividness of Visual Imagery Questionnaire(表象生动性问卷)测量内部表象的主观质量。研究人员预期bvFTD与这些任务的低表现相关。研究纳入21名bvFTD患者和25名匹配的健康对照者。结果显示,与对照组相比,bvFTD患者在Taller/Wider任务(U = 36.00, p < .001)、Clock Angles任务(U = 45.00, p < .001)、表象生动性问卷(U = 6.00, p < .001)以及Corsi Block测试的正向(U = 98.00, p < .001)和反向(U = 112.50, p < .001)条件下均表现更差。在bvFTD患者中,一般认知功能与除表象生动性外的心理场景构建任务之间存在显著正相关。研究结果表明,bvFTD相关的表象障碍构成该综合征更广泛认知衰退的一部分。
论文解读
一、研究背景与问题
心理场景构建——即在头脑中生成连贯的内部世界表征的能力——是人类认知的基础。无论是回忆熟悉环境、规划路线,还是想象未来事件,人类都依赖视觉心理表象、空间表象以及这些表征被体验时的生动性三者之间的协调运作。这些心理视觉过程支撑着空间导航、情景记忆(episodic memory)、决策制定和社会理解等高级认知功能。因此,这些心理视觉过程的破坏会损害个体在心理上表征和模拟事件或环境的能力。
行为变异型额颞叶痴呆(behavioural-variant frontotemporal dementia,bvFTD)以额叶和颞叶前部网络的进行性退化为特征,导致社会认知、行为调节和执行功能的显著紊乱。既往研究已发现bvFTD患者存在视空间加工缺陷。例如,Salimi等人(2019)采用Rey–Osterrieth复杂图形测验、Addenbrooke认知检查和立方体分析任务发现bvFTD患者表现差于健康对照。Foxe等人(2024)报告bvFTD患者在Box任务中比健康对照犯更多错误,反映其在维持和更新空间信息方面的困难。此外,Wilson等人(2020,2022)的研究表明,bvFTD患者在想象社交场景时产生的语境细节更少,且在整合意外或新颖信息的非一致社交场景中表现尤为困难。
尽管上述研究考察了bvFTD中的视空间加工、工作记忆和情景模拟的某些方面,但关于视觉心理表象、空间心理表象以及内部生成图像被体验时的生动性,仍存在显著的研究空白。视觉心理表象指无需感觉输入即可生成和检查物体知觉特征的能力;空间心理表象涉及在心理上转换或操纵物体间的空间关系;表象生动性反映内部生成图像的主观清晰度和感觉丰富性。这三个过程构成心理场景构建的核心组成部分,但在bvFTD中尚未被系统评估。本研究正是针对这一空白,采用Taller/Wider任务、Clock Angles任务和表象生动性问卷,对bvFTD患者的这些核心成分进行直接评估。
二、研究设计与方法
研究纳入21名符合Rascovsky等人(2011)诊断标准的bvFTD患者(8名女性,13名男性,平均年龄62.11岁),招募自南特大学医院记忆中心;对照组为25名健康参与者(10名女性,15名男性,平均年龄61.32岁),招募自当地社区,无神经或精神疾病。两组在年龄、性别和教育水平上匹配。患者组在简易精神状态检查(Mini Mental State Examination,MMSE)上的表现(M = 17.38,SD = 1.83)显著低于对照组(M = 28.80,SD = 0.82)。
研究采用四项平衡顺序的任务。Taller/Wider任务评估视觉心理表象,向参与者呈现20个物体名称(如笔、刀、螺丝刀),要求其生成物体心理图像并判断物体是否高于其宽度。Clock Angles任务评估空间心理表象,向参与者呈现20个书面时间(如3:40、8:05),要求其心理可视化模拟时钟面并判断时针与分针之间的角度是否小于90度。表象生动性问卷要求参与者想象四个熟悉场景(朋友的面孔、升起的太阳、熟悉的店铺门面、乡村景观),并对每个场景的四个维度进行1至5分的生动性评分。Corsi Block测试评估视空间工作记忆,包含正向和反向两个条件,正向条件评估基本视空间广度,反向条件同时考察存储和操作及执行控制。
统计分析采用非参数Mann–Whitney U检验比较组间差异,因数据存在偏态性;组内采用Spearman相关分析考察各任务与一般认知功能之间的关系。
三、研究结果
4.1 均值比较
Mann–Whitney U检验显示,bvFTD患者在各项任务上的表现均显著低于对照组。Taller/Wider任务上,患者正确率为73.90(SD = 7.58),对照组为88.92(SD = 6.02),差异显著(U = 36.00,p < .001)。Clock Angles任务上,患者正确率为69.10(SD = 6.74),对照组为81.20(SD = 5.75),差异显著(U = 45.00,p < .001)。表象生动性问卷上,患者得分仅为1.29(SD = 0.46),对照组为4.48(SD = 0.92),差异显著(U = 6.00,p < .001)。Corsi Block测试正向条件中,患者最长序列为4.90(SD = 1.04),对照组为6.32(SD = 1.11),差异显著(U = 98.00,p < .001);反向条件中,患者为3.62(SD = 0.92),对照组为4.68(SD = 0.90),差异显著(U = 112.50,p < .001)。
4.2 相关分析
在bvFTD患者中,一般认知功能与Taller/Wider任务(r = .506,p = .019)、Clock Angles任务(r = .457,p = .01)、Corsi正向(r = .554,p = .009)和Corsi反向(r = .573,p = .007)均呈显著正相关,但与表象生动性问卷无显著相关(r = .353,p = .116)。Taller/Wider与Clock Angles任务之间呈显著正相关(r = .559,p = .008),Corsi正向与反向之间呈显著正相关(r = .742,p < .001)。然而,Corsi任务与表象任务之间未观察到显著相关,提示视空间工作记忆与视觉和空间表象过程之间存在部分分离。表象生动性与任何其他任务均无显著相关,可能反映患者表现接近最低分的下限效应。在对照组中,一般认知功能与各任务无显著相关,可能因MMSE存在上限效应;Taller/Wider与Clock Angles任务(r = .522,p = .007)及Corsi正反向(r = .931,p = .001)之间仍呈显著正相关。
四、讨论与结论
本研究证实bvFTD患者在视觉表象生成效率、空间关系计算、主观表象生动性以及视空间工作记忆方面均表现出显著缺陷。这些缺陷反映了心理场景构建认知架构的核心破坏,扩展了既往关于bvFTD视空间和工作记忆缺陷的研究,表明这些损害不仅涉及空间信息的维持和操作,还涉及内部心理表征的生成和现象学丰富性。
从认知机制角度看,视觉和空间表象缺陷反映了内部表征的生成、检查和操作困难,而表象生动性降低则表明这些表征的感觉丰富性和连贯性减弱。视空间工作记忆损害进一步限制了随时间维持和整合场景元素的能力。这些缺陷的汇聚可能部分解释了bvFTD患者在想象未来事件、模拟社交场景或回忆自传体情节方面的困难。
从神经机制角度看,bvFTD中的表象和场景构建缺陷可能反映额叶和额顶网络的分布式破坏。既往证据表明,bvFTD的视空间表现与双侧额叶区域相关,包括上额回和内侧额回、辅助运动区、岛叶和中扣带回,而非阿尔茨海默病中典型的后部皮质区域。这些额叶区域对自上而下的控制至关重要,支持内部视觉表征的生成、操作和维持以及空间和物体特征整合为连贯心理场景的过程。
相关分析显示,在bvFTD患者中,一般认知功能与大多数视觉和空间任务表现正相关,但表象生动性除外,后者可能因下限效应而与一般认知功能无关。Corsi任务与表象任务之间缺乏显著相关提示视空间工作记忆与视觉和空间表象过程之间存在部分分离。
研究存在若干局限。对照组在一般认知测量上的上限效应可能减少了变异性,限制了与表象和工作记忆任务相关性的检测。表象生动性问卷在对照组中存在上限效应,在bvFTD患者中存在下限效应,限制了该测量的敏感性和效度。缺乏神经退行性疾病对照组(特别是阿尔茨海默病患者)无法确定bvFTD中观察到的表象和视空间损害是否与阿尔茨海默病相当。未来直接比较匹配认知严重程度的bvFTD和阿尔茨海默病的研究将有助于阐明跨神经退行性疾病的表象损害的程度和特征。
结论:bvFTD与视觉表象、空间表象、表象生动性和视空间工作记忆的广泛缺陷相关,这些缺陷构成该疾病更广泛认知衰退的一部分。本研究通过深入评估bvFTD中的视觉心理表象、空间心理表象和表象生动性,揭示了这些基础成分的破坏如何促成该疾病中更广泛的认知和行为缺陷,为连接基本知觉和认知机制与复杂情景和社会功能提供了桥梁。