1 问题提出 据第七次全国人口普查数据显示,至2020年11月,我国60岁及以上老年人口为26402万人,占全国总人口的18.70%,比2010年提升了5.44个百分点。年龄是很多老年疾病的重要影响因素,是痴呆的最重要影响因素,我国老年人中约有15.5%的人存在中度认知损伤(Jia et al.,2020)。认知损伤给老年人个体、他们的家庭以及社会都带来了极大的经济损失和精神伤害。深刻理解老年人认知的变化规律、综合系统地干预老年人认知退化、营造有利于老年人健康的生活环境,是国家优先发展的战略方向,是《健康中国2030规划纲要》的重要组成部分。 认知老化是指,老年人认知功能随着年龄增长发生的变化。主流科学家们认为,认知老化是认知下降的代名词,老年人的认知能力存在一般性下降(Li,Wang,Huang,et al.,2020;Salthouse,1996)。然而,越来越多的研究发现,老年人的部分认知能力得到了保持或者增强(Park & Reuter-Lorenz,2009;Sugiura,2016)。因此,认知老化是一个差异性变化的过程,不仅包括老年人部分认知能力的下降,也包括老年人部分其他认知能力的保持和增强。已有的认知老化研究以认知下降、认知损伤和认知障碍研究为主,缺乏对老化中认知保持和认知增强的研究。认知老化中的认知保持和认知增强是成功老化的基础之一,是差异性老化的核心。对认知老化的差异性研究,特别是对老化中的认知保持和认知增强研究,在理论上可以促进对老年人认知变化规律的全面深刻理解;在应用上,更能利用老化中的认知增强为促进成功老化提供指导和帮助。 2 差异性认知老化的国内外研究现状 认知老化研究最初发现老年人的认知行为表现存在一般性下降(Salthouse,1996)。脑影像研究也发现了老年人大脑灰质、白质的减少以及感觉系统功能的退化(Davis et al.,2008;Li,Wang,Wang,et al.,2020)。然而,随着对认知加工过程的细化,不少研究发现了健康老年人部分认知能力的保持。例如,Park等(2002)通过让被试汇报成对出现的多个字母组成的字符串是否相同来测试被试的加工速度,通过韦氏测试中的数字正背和倒背等任务来测试被试的短期记忆,通过让被试从多个词中选出同义词和反义词来测试被试基于世界知识的言语能力。研究发现虽然健康老年人的加工速度、短期记忆等认知能力下降了,但他们的世界知识水平得到了保持或增强。Huang等(2017)在不同范式下的扫视学习中,将扫视学习分为学习初期的、快速的外显学习过程以及学习后期的、慢速的内隐学习过程。研究发现虽然老年人的快速学习能力下降了,但他们的内隐学习能力得到了很好的保持。Davis等(2021)在被试自由观看完八分钟的电影后,让被试根据电影里的剪辑片段来汇报片段中的情节。剪辑片段被分为同一个场景片段(事件内)以及跨场景片段(事件外),研究者发现虽然老年人对事件外的回忆能力下降了,但他们对事件内的回忆能力得到了保持。同时,脑影像研究也发现老年人大脑功能的去偏侧化、前额活动的增强和默认网络的增强与老年人认知任务表现正相关(付艳,王大华,2009;Davis et al.,2008;Spreng et al.,2014)。因此,研究者们提出了老年人大脑通过自上而下控制的代偿或可适性帮助来实现认知保持和增强的理论(Park & Reuter-Lorenz,2009;Sugiura,2016)。这些理论为差异性认知老化提供了一般性解释。然而,在有些任务中存在认知保持或增强,但是在另一些任务中不存在的原因尚不明确,即认知增强随任务的变异性机制亟待进一步研究。 差异性认知老化机制研究的关键在于解析和厘清老化中下降了的认知功能(下降认知)和增强了的认知功能(简称,增强认知),而这些研究的前提是对不同认知加工过程的分离。例如,Davis等(2021)将对电影情节的回忆分为事件外的回忆和事件内的回忆,发现了老年人前者能力的退化和后者能力的保持。基于信息的来源,认知加工可以分为基于刺激物理属性的自下而上加工(或称低级加工)和基于目的、策略、期望等的自上而下加工(或称高级加工)。这两种不同加工的分离研究以及它们的交互研究一直是该研究领域的重点和难点(Hardstone et al.,2021;Long & Kuhl,2018)。Teufel和Fletcher(2020)更是认为这两种控制的分离对理解神经精神疾病症状至关重要。 差异性认知老化的关键在于识别并发现老化中的增强认知。理论上增强认知更容易出现在老年人表现和年轻人表现一样好或比年轻人表现更好的任务中。在多个眼跳(也称扫视,即眼球快速从一个地方跳到另一个地方)实验任务中,研究发现了老年人表现的保持(Bowling et al.,2015),如在眼跳精准度(Peltsch et al.,2011)、眼跳抑制(Braun et al.,2021)、眼跳学习(Huang et al.,2017)等任务中。考虑到老年人外周神经系统以及视觉等感觉系统的退化,这些眼跳任务表现的保持一定和介于感觉和运动之间的认知的增强有密切关系。研究表明,眼球追踪技术是研究认知的重要技术手段,对老化研究尤其重要(Bueno et al.,2019)。首先,眼睛是视觉信息进入大脑的窗口,眼球运动对外界视觉信息进行采样、保持和更新,认知的不同加工都和眼睛运动有密切联系(de Haas et al.,2019;Idrees et al.,2020;Poletti et al.,2017;Schütz et al.,2011)。同时,研究发现眼球运动控制是一个动态控制系统,不同加工的控制信号到达系统的时间不一样,当信号积累到一定阈限时,眼跳运动开始执行(Shadmehr et al.,2010)。眼跳运动开始前的信号整合决定了眼跳方向和幅值;当眼跳运动开始后,其他信号再到达系统时,眼球的运动轨迹会被这些信号影响,或改变运动轨迹或改变运动速度,这些改变可以通过位置的变化(运动速率)来体现。因此,基于多数眼跳任务中,老年人表现与青年人表现一样好以及眼动控制系统的动态性,眼跳任务是适合研究差异性认知老化的实验任务。