認知的發展與適應 輔大心理系 銀髮心理科普知識推廣 黃揚名 ymhuang@mail.fju.edu.tw
什麼是認知？
簡單來說 • 認知就是人在處理訊息的心智歷程
執行功能
知覺 記憶 注意力
透過歷程的了解可以提出解決方案
課程規劃 10/5 • 老化與認知背景知識介紹 • 老化的腦與認知功能 • 老化腦的可塑性
11/16 • 老化與執行功能 • 老化與記憶 • 老化與決策判斷 • 認知介入
使用的教材 • Handbook of the Psychology of Aging 7th Edition. (2011). K. W. Schaie & S. L. Willis (Eds.). • Park, D. C., & Reuter-Lorenz, P. (2009). The adaptive brain: Aging and neurocognitive scaffolding. Annual Review of Psychology, 60, 1-21. • Kensinger, E. A. (2009). Emotional memory across the adult lifespan. Psychology Press: New York
老化與認知背景知識介紹
老化對於認知有甚麼樣的影響？ • 記性不好 • 抱怨機器太複雜不好用 • …
Park et al. (2002)的研究
如何知道老化的影響？ • 最理想的情境 – 從一個人年輕一直紀錄到老 (longitudinal)
• 實際的情境 – 比較不同年齡的族群之表現 (cross-sectional) – 要盡量控制兩個年齡族群的特性
如何比較疾病對於老人認知的影響？ • 通常至少要 – 實驗組：有疾病的老人 – 對照組 ：與實驗組的老人同年齡、同教育程度但 沒有罹患該疾病
• 有時候會另外有一組是具有同樣的腦部受損， 但是不具有該疾病的老人
正常老化的認知退損 • 知覺處理退化
一般
• 訊息處理速度變慢 • 抑制功能變差 • 字詞的記憶提取
特定
• 事件記憶 • 策略的採用
正常老化的認知退損 – 一般 • 知覺處理退化 – 讓年輕人看模糊的訊息(模擬老人的知覺處理)，則 發現他們的表現和老人相似 – 但無法確定知覺處理退化是否為認知退損的原因， 因為有可能是因為腦部退化才造成知覺處理退化
正常老化的認知退損 – 一般 • 訊息處理速度變慢 – 不單純只是動作慢 – 有研究指出若排處處理速度的影響，老人的表現和 年輕人沒有差異
正常老化的認知退損 – 一般 • 抑制功能變差 – 無法有效過濾無關的訊息
正常老化的認知退損 – 特定 • 字詞的記憶提取 – 連結變弱，所以較不容易成功進行記憶提取，尤其 是人名！
正常老化的認知退損 – 特定 • 事件記憶 – 老人可以記得事情發生過，但欠缺情境的記憶
正常老化的認知退損 – 特定 • 策略的採用 – 老人較無法自行產生一些訊息處理的策略
老化的腦與認知功能
腦與心智運作 • 腦部的變化會影響心智的運作 利用fMRI可以在早期即區辯 兩極情緒違常及憂鬱症
結構 vs. 功能上的變化 • 早期的研究認為大腦較無可塑性，因而專注在 結構上的變化 • 越來越多研究發現大腦功能的可塑性，因此更 著重在功能上的變化
研究方式 • 灰質、白質的體積 • 皮層的厚度 結構
• 白質病變程度 • 腦部的擴散張量 • 澱粉樣蛋白 • EEG
功能
• MEG • PET • MRI
腦的四個葉 • 枕葉 (Occipital lobes) • 顳顬葉 (Temporal lobes) • 頂葉 (Parietal lobes) • 額葉 (Frontal lobes) • 腦溝Sulci
• 中央腦溝 (Central sulcus) • 測腦溝 (Lateral sulcus) 23
研究方式 – 結構 • 灰質、白質的體積 – 人工計算所佔的體積
灰質、白質的體積 vs. 老化 • 不同腦區的體積與年齡的相關程度不同 – 前額葉 > 顳顬葉 > 頂葉
• 灰白質體積與功能之間的關係較不明確 – 僅知道負責某個認知功能的整體區域的體積與認知 功能有關係 – 但不同研究發現這個區域的不同部分之體積與認知 功能有關
Raz et al. (2005)的研究
研究方式 – 結構 • 皮層的厚度 – 測量皮層最外部到其與白質接觸的部分
皮質的厚度 vs. 老化 • 老人的認知能力較佳者，皮質較厚 • 年輕人認知能力與皮質厚度無關
研究方式 – 結構 • 白質病變程度 – 透過MRI T2-weighted 影像來觀察 – 通常50歲以上才會發生 – 會遺傳
白質病變程度 vs. 老化 • 與神經元連結程度有關，因此對諸多認知做也 都有影響 – 尤其是執行功能的作業 – 處理訊息的效率
研究方式 – 結構 • 腦部的擴散張量 – 擴張性 • 數值越大越好，表示連結越複雜
– 擴張的速度 • 越快表示組織退化，擴散很快
腦部的擴散張量 vs. 老化 • 普遍發現老人腦部擴張性低且擴張速度快
研究方式 – 結構 • 澱粉樣蛋白
澱粉樣蛋白 vs. 老化 • 過去認為這類蛋白質的沉澱是阿茲海默症的一 個重要指標，但發現有20-30%正常老人也有 類似的蛋白質沉澱
研究方式 – 功能 • EEG – 紀錄神經元活化所造成的電位變化
研究方式 – 功能 • MEG • 紀錄神經元活化所造成的電位變化所誘發的磁場變化
研究方式 – 功能 • PET 正子放射造影 • 在血液中打入放射性物質 • 進行不同的作業 • 假設執行作業的時候需要較多血液，因而在那個區 域會偵測到較高的幅射物質
研究方式 – 功能 •fMRI功能性磁共振造影 • 在強大磁場下執行作業 • 假設執行作業的時候需要較多血液中的氧氣，含氧 或不含氧的紅血球對於周遭水分子的影響不同。藉 著觀察水分子在磁場下反應的差異來了解哪些區域 與執行該作業有關
腦部活化 vs. 老化 • 老人的額葉有較高程度的活化 • 腦半球側化的現象較不明顯 • 不同類別的刺激引發的活化型式較 無區辨力
腦部活化 vs. 老化 • Default network和年輕人不同 • 進行困難作業時較不會被抑制
Scaffolding Theory of Aging and Cognition
老化腦的可塑性
補償什麼？ • 海馬迴的活化程度 • 知覺皮層的活化程度 • Default network
哪些區域是補償者？哪些被補償？ • 需要補償的是負責確切認知功能的區域 – 海馬迴 – 知覺皮層
• 補償者 – 目前最多研究著墨在前額葉
為什麼需要被補償？ • 系統面臨挑戰 – 年輕人執行困難作業時也有類似老人的腦部活化
影響補償機制的因子 • 訓練頻率 • 提升腦中神經傳導物質的量 • 從事有認知層次上有挑戰性的工作
有補償就一定好嗎？ • 不一定，尤其是年輕人如果太早採用補償機制， 其實老年的認知退化會更嚴重
值得思考的問題 • 如何有效提升scaffolding • Scaffolding vs. cognitive reserve的關聯性