
评估执行功能技能 | 任务与测评
执行功能技能是一组心理和认知过程,帮助个体控制和监控自己的行为并最终达成目标。已有特定任务和综合测评电池使研究人员能够评估这些技能。
执行功能技能是什么?
执行功能(EF)通常被描述为大脑的“控制中心”,并作为一个总括性术语,用以指代多种帮助个体协调启动、规划与控制目标导向行为所需不同技能的认知过程(Reimers, 2019)。
执行功能技能是执行功能所产生的实际技能或能力。三种常被研究的执行功能技能为:
- 抑制: 对不想要的反应和干扰信息的抑制。
- 切换: 在不同任务间的切换。
- 工作记忆: 在脑中监控和处理信息(Cragg, 2014)。
评估执行功能的任务
执行功能任务是旨在评估执行功能内特定技能的个别测试,如工作记忆或抑制。
2016年的一项系统评估对106项实证研究进行了评估,以了解执行功能技能如何在实证研究中被概念化和操作化。作者在文献中识别出109种不同的任务,这些任务被用于测量执行功能技能。在这109项任务中,作者指出有56项仅被使用一次,表明研究人员开发了自己的任务以用于其特定研究的背景。其余53项任务则被多次使用(Baggetta, P., & Alexander, P. A., 2016)。我们从该列表中选择了最常用的执行功能任务(见表S5-补充信息),并按流行度将其呈现如下:
- 斯特鲁普任务
- 数字跨度任务(向后,向前)
- Go/No-Go任务(数字,图形)
- 行进任务(TMT)
- N-back任务
- 跨度任务
- 连续表现任务(CPT)
- 加减任务
- 维度变化卡片分类(DCCS)
- 闪烁任务
- 字母记忆任务(LMT)
斯特鲁普任务
- 任务描述: 斯特鲁普任务是一种经典认知任务,参与者被指示命名一个词的颜色,要求他们控制自己的注意力,以关注词的颜色而非阅读它。试验通常涉及颜色名称的呈现,但以冲突的颜色书写。例如,参与者看到书写的刺激“蓝色”,但以红色字体呈现,参与者需要命名该词的颜色(即,红色)。
- 执行功能与斯特鲁普任务: 斯特鲁普任务是参与者选择性注意力、认知灵活性和认知抑制技能的优秀测量,因为他们必须专注于识别其颜色,而非阅读该词的自动反应。反应时间(RT)是斯特鲁普任务中的常见测量指标。(Bjekić, 2017; Timmeren, 2018)。
数字跨度任务(向后,向前)
- 任务描述: 数字跨度任务涉及回忆以特定顺序呈现的数字序列。在数字向前跨度任务中,参与者需要以与呈现相同的顺序重复数字,而数字向后跨度任务则要求参与者以相反的顺序重复序列(Wahlstrom, 2016)。
- 执行功能与数字跨度任务: 数字跨度任务主要测量工作记忆、注意力、认知灵活性和短期记忆保持能力(Watanabe, 2023; Weiss, 2016)。
Go/No-Go任务(数字,图形)
- 任务描述: Go/No-Go任务要求参与者对特定的刺激(大多是“Go”信号)作出响应,而对其他刺激(“No-Go”信号)则不作响应。参与者通常通过按下一个按钮来响应“Go”刺激,而对“No-Go”刺激则保持其反应。该任务可以定制为使用数字或图形形式的刺激。
- 执行功能与Go/No-Go任务: 该任务评估抑制反应和冲动控制等技能,要求参与者压制和控制其自动反应。注意力调节是在该任务中表现出的另一种执行功能(Weidacker, 2017; Bezdjian, 2009)。
行进任务(TMT)
- 任务描述: 行进任务是一种众所周知的执行功能测量。它包括两个部分:按照升序连接数字(部分A)和按照升序交替连接数字和字母(部分B)。数字和字母写在圆圈内,参与者需要通过绘制线条连接这些圆圈。
- 执行功能与行进任务: TMT测量的执行功能包括精神运动速度、集中注意力、视觉搜索、目标导向的运动跟踪和更新响应者。部分B还额外测量抑制控制和集切换技能(Lähde, 2024; Gajewski, 2018)。

N-back任务
- 任务描述: N-back任务涉及呈现一系列刺激,其中参与者必须决定当前刺激是否与“N”个试验前相同。“N”可以是1、2等。
- 执行功能与N-back任务: 在此任务中,参与者需要不断调整其回忆,提供有关工作记忆容量、更新、持续注意力和认知灵活性等执行功能的洞见(Gajewski, 2018)。
跨度任务
- 任务描述: 记忆跨度任务涉及以特定顺序呈现不同刺激(语言、算术、操作或视觉空间),而被试则需要记住并以与之呈现相同的顺序回忆这些刺激。
- 执行功能与跨度任务: 这些任务主要测量在特定领域中的工作记忆和注意力容量。更新能力也被发现是跨度任务中一种重要的执行功能技能,尤其是在语言和视觉空间工作记忆跨度任务中(McCabe, 2010; St Clair-Thompson, 2006)。
连续表现任务(CPT)
- 任务描述: 在连续表现任务(CPT)中,参与者需要对特定刺激正确反应。例如,参与者需要在看到除“A”外的所有字母时按下空格键,或者当他们看到或听到特定单词或图像时。
- 执行功能与CPT: CPT主要评估持续注意力和反应抑制,因为它要求参与者专注于一系列持续的刺激,并控制/抑制他们对无关刺激的冲动反应。(Clark, 2023)。
加减任务
- 任务描述: 加减任务包括3种条件:第一部分要求参与者进行加法运算,第二部分提供减法条件。然而,第三部分要求参与者在加法和减法之间交替进行。
- 执行功能与加减任务: 该任务是认知灵活性和切换执行功能的常见测量(Chainay, 2021)。
维度变化卡片分类(DCCS)
- 任务描述: 维度变化卡片分类(DCCS)是一种广泛使用的标准执行功能测量。它涉及以特定方式(例如形状)对卡片或图片进行分类,并随后切换到不同的分类方式(例如颜色)。DCCS是威斯康星卡片分类测试的一种简化版本。
- 执行功能与DCCS: DCCS测量任务切换和认知灵活性,因为参与者需要自发地适应新规则(Beaucage, 2020)。
闪烁任务
- 任务描述: 在闪烁任务中,参与者被呈现一个中心目标刺激(如箭头或字母),周围是辅助手(相符或不相符的刺激)。参与者需仅对中心目标的特定特征(指向左边的箭头)作出反应,同时忽略辅助手(指向不同方向的箭头)。
- 执行功能与闪烁任务: 该任务主要测试选择性注意力和反应抑制,参与者努力通过过滤无关刺激来专注于目标。任务还激活了其他执行功能,包括工作记忆、时间感知、启动和运动控制(Rusnáková, 2011)。
字母记忆任务(LMT)
- 任务描述: 字母记忆任务使用辅音字母作为刺激,每个试验由五、七或九个辅音字母组成,逐个呈现。参与者需要在延迟后持续回忆最后三个字母(Golsteijn, 2021)。
- 执行功能与字母记忆任务: LMT测量工作记忆,尤其是工作记忆表征的更新和监控(Mielicki, 2018; Miyake, 2000)。
评估执行功能的测评电池
执行功能测评电池提供了一种综合评估执行功能的方法。它们包含多个任务和量表,为参与者的执行功能特征提供更全面的视角。这些“官方”测评电池通常受到版权保护,通常需要使用许可,特别是在研究或临床用途方面。由于这些限制,许多研究人员倾向于使用和组合上述描述的实验任务或创建他们自己的任务。
所有包含在这些测评电池中的量表和任务可分为基于表现的任务和行为评级(由他人或自我报告)。Baggetta和Alexander在2016年的系统评审确定了一些用于测量执行功能的常见测评电池。以下是一些:
Delis-Kaplan执行功能系统(D-KEFS)
Delis-Kaplan执行功能系统(D-KEFS)是第一个国家标准化测试集,用于评估成人和儿童(年龄8-89岁)的更高级的认知功能。
- 子测试: D-KEF包括九个子测试:行进测试、语言流畅性测试、设计流畅性测试、颜色-词干扰测试、分类测试、二十个问题测试、单词上下文测试、塔测试和谚语测试。它有两种格式:包含所有九个测试的标准记录表和包含分类测试、语言流畅性测试和二十个问题测试的替代记录表。
- 评估的执行功能: D-KEF评估的执行功能组件包括九个部分,分别是认知灵活性、设计流畅性、语言流畅性、抑制、类别处理、问题解决、演绎推理、空间规划和语言抽象。
- 应用: D-KEF广泛用于临床人群中,以评估神经心理状况,包括注意缺陷多动障碍(ADHD)、自闭症和阅读障碍等。它也被用于研究儿童和成人的认知表现和执行功能(Cahill, 2019; MacDonald, 2024; Ehtesabi, 2022)。
行为评级执行功能清单(BRIEF)
行为评级执行功能清单(BRIEF)是一种测评执行功能的电池,并为不同人群和年龄组提供多种版本。该测量由老师和父母的报告和行为评级进行(Mcauley et al, 2010)。
- 子测试: BRIEF包括三个指标,总共八个量表: 行为调节指数(BRI):评估抑制、切换和情感控制。 元认知指数(MI):评估启动、工作记忆、计划/组织、材料组织和监控。 全球执行综合指数:通过BRI和MI的组合计算得出(Wolrich, 2008)。
- 评估的执行功能: 评估的执行功能技能包括控制冲动、调整行为、认知灵活性、过渡、情感调节、开始任务/活动、独立产生想法、记住信息、坚持、预测未来事件、设定目标、工作空间、游玩区域、整洁性、工作检查和跟踪行为对他人影响的能力(Wolrich, 2008)。
- 变种: 行为评级执行功能清单(BRIEF)有几种版本,以适应不同年龄组和特定评估需求。
- BRIEF2:适用于5至18岁的儿童(父母、教师和自我报告表,修订规范)。
- BRIEF-P:适用于2至5岁的幼儿版。
- BRIEF-SR:适用于11至18岁儿童和青少年的自我报告版。
- BRIEF2 ADHD表单:用于识别儿童的ADHD症状。
- BRIEF-A:适用于18至90岁个体的成人版(ScienceDirect Topics. (n.d.-b).
Woodcock–Johnson认知能力测试
Woodcock-Johnson认知能力测试是一组标准化评估工具,旨在评估广泛的认知能力和智力能力。它是其最新的第四版——Woodcock-Johnson IV认知测试(WJ-IV COG)。该测试可在2至90岁的儿童和成人中进行。
- 子测试: WJ-IV COG由10个标准电池和8个扩展电池测试组成,测试名称包括口语词汇、数字序列、语言注意力、字母-模式匹配、音位处理、故事回忆、可视化、一般信息、概念形成、反向数字、数字-模式匹配、非词重复、视觉-听觉学习、图像识别、分析-合成、物体-数字排序、成对取消和单词记忆(Dumont, 2016)。
- 评估的执行功能: WJ-IV COG评估一系列的执行功能技能,包括理解-知识、流动推理、短期记忆、处理速度、听觉处理、视觉空间能力以及长期存储和提取(Bulut, 2021)。
- 应用: WJ-IV COG在教育、临床和研究领域被广泛使用。它有助于专业人士诊断智力障碍和儿童的认知优缺点。它还用于确定特殊教育服务的资格。WJ-IV COG有助于认知能力的研究,并用于改善评估实践(Floyd, 2016)。
NEPSY-II
NEPSY-II是一种针对学龄前儿童、儿童和青少年(年龄3-12岁)的神经心理测评电池(Hooper, S.R. (2013)。该电池的子测试使其用户能够根据儿童的需求或评估要求组合使用。
- 子测试: NEPSY-II包括32个子测试和4个延迟任务,并进一步分为六个内容领域:注意力和执行功能、语言、社会感知、记忆和学习、传感运动和视觉空间处理(Davis, 2010)。
- 评估的执行功能: NEPSY-II评估的执行功能包括抑制、监控、自我调节、警觉、选择性和持续注意力过程、创建、保留和调整响应集的能力、非语言问题解决、准备和管理多方面反应及图形流畅性(Davis, 2010)。
- 应用: NEPSY-II被广泛用于诊断各种临床状况,以及在学校干预中。它提供了儿童的认知、学业、社会和行为问题的洞察(Davis, 2010)。

在线评估执行功能技能
随着技术和研究的进步,远程对参与者进行评估的方法已被全球的教育机构、研究设施和临床环境所采用。尽管这种方法被广泛使用,在线评估执行功能仍可能面临一系列挑战。然而,若采取适当的措施和安全保障,则可在远程环境中应对和控制这些问题:以下是进行在线执行功能任务时,在实验设计阶段和设置中需要牢记的一些常见挑战:
- 技术障碍: 不可靠和缓慢的互联网连接是个重要挑战。这可能会导致呈现不同刺激和记录反应时间数据的延迟,最终降低结果的准确性。对于来自低社会经济(SES)背景的个人,较慢的网络连接可能更为普遍,但即便在较高SES阶层,意外的网络断开仍可能发生。(Ahmed, 2022; Biagianti, 2019; Ernst, 2024; Segura, 2021)。
- 设备可及性: 研究表明,参与者可能面临某些设备的可及性限制,例如可移动或文档相机(Ahmed, 2022; Segura, 2021)。如果施加的执行功能电池并非以计算机形式呈现,并且参与者预计需要手工填写测试,这一点尤其相关。
- 设备和技术专业知识: 研究表明,参与者用于进行测试的设备类型以及参与者的计算机熟练度可能导致认知功能评分的可观察差异(Liu, 2022)。技术能力较低的参与者也需要更多的时间来完成任务(Ernst, 2024)。
- 环境干扰和参与者参与度: 远程评估受到环境干扰(如噪音、宠物等)显著影响。此类因素可能导致参与者注意力和参与度的下降,进一步造成任务结果偏差(Ahmed, 2022; Liu, 2022; Ernst, 2024; Segura, 2021)。缺乏监督也影响了参与者的参与度(Biagianti, 2019)。
虽然在施加执行功能任务或电池时存在多重挑战,研究已建议不同方式以增强其有效性。这些包括:为考官(若其在场)和被测者使用可靠的互联网连接,鼓励参与者尽量减少周围的干扰,以及要求参与者确认他们在评估前处于心理准备状态,并远离任何分心因素(Ahmed, 2022; Liu, 2022)。在熟悉的环境(如家中)进行评估已被证明能降低评估时的焦虑(Segura, 2021)。
在设计远程评估时,一些策略已被发现有助于提升其有效性。以下是一些策略:
- 用户友好的平台: 使用易于导航的用户友好平台(Ahmed, 2022)。
- 明确且简单的任务设计: 选择已验证、呈现简单且指示明确的任务(Ahmed, 2022)。
- 控制任务进展: 确保考官对任务进展拥有控制权(例如,键盘输入),在考官未在场的情况下,确保实验加载并正确进展后再发布(Ahmed, 2022)。
- 相关材料适应: 使用在远程环境中易于处理的格式呈现任务(例如,如有必要,使用PowerPoint演示而非PDF),或确保计算机化任务能够代表原始的纸笔任务(Ahmed, 2022)。
- 信息分块: 以较小的可管理块呈现信息,以保持注意力,特别是在儿童中(Ahmed, 2022)。例如,如果您有长的任务指导,可能将其分解为两个步骤,而不是全部放在一个视图中。
- 短时间: 设计短时间的任务,以增强参与者的参与感(Biagianti, 2019)。
- 包含多样任务: 融入不同种类的任务,以保持参与者的兴趣(Biagianti, 2019)。
- 兼容多设备: 确保所设计的网络任务在多个设备上兼容,以进行标准化施测(Liu, 2022)。
- 测试适应性: 使用针对不同社会经济和文化群体及环境适应的测评电池(Segura, 2021)。
- 融入休息时间: 在评估过程中融入休息时间(Ernst, 2024)。
除了所有上述策略外,在整个评估过程中保持清晰沟通也极为重要。建立融洽关系、在评估前沟通期望及提供全面指示对于远程评估至关重要(Ahmed, 2022; Liu, 2022; Segura, 2021; Ernst, 2024)。
大多数策略,如控制设备兼容性和环境设置,均由Labvanced通过如何处理实验控制来解决。

结论
执行功能对认知发展和目标导向行为的进展至关重要。旨在评估执行功能的特定任务和综合电池帮助我们理解个体如何与其环境互动以实现目标。随着技术的进步,这些评估现在可以有效在线进行,覆盖多样的人群和年龄组,为研究和临床应用提供了新机会!
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