第三节 计划与问题解决
一、伦敦塔测验
伦敦塔测验（tower of London，TOL）是用于评估执行功能特别是计划能力的神经心理学测验，由Shallice于1982年基于经典的问题解决任务——汉诺塔任务（tower of Hanoi）发展而成［1］，适用于健康人、脑损伤与各种精神疾病患者。
（一）概述
Shallice［1］认为虽然汉诺塔任务适合用来考察问题解决策略，但不能很好地变化难度，所以他在汉诺塔任务的基础上发展了伦敦塔测验。与汉诺塔任务之间的区别在于：三根柱子的长度不一样；珠子没有大小之分，而是分不同的颜色；初始状态和目标状态是多样化的；最初的版本中包含3个珠子。Shallice把从初始状态到目标状态所需要的最少步数作为难度指标。该测验最初目的是用来测量额叶损伤患者的计划能力，现被用来测量不同年龄人群及各种神经精神疾病患者的执行功能与计划能力。
自Shallice发展了这个任务之后，有研究者将它做成测验的形式，如Culbertson和Zilmer［2，3］进行一些改编后将其发展成为一个独立的测验“tower of London—Drexel（TOLDX）”；Kaller等［4］发展了电脑 版伦敦塔测验（tower of London-Freiburg version，TOL-F）。TOL也被收录在其他成套测验中，如Delis-Kaplan执行功能系统（D-KEFS）［5］中的“tower test”，简短精神分裂症认知评估（BACS）［6］中的“tower ofLondon”，剑桥自动化成套神经心理测验（CANTAB）［7］中的剑桥袜（stockings of Cambridge，SOC）任务，被广泛应用于不同人群的测量。由于伦敦塔测验是用于测量患者的计划等能力的损伤，在正常人中进行测量比较简单，所以Ward和Allport［8］也发展了4个珠子和5个珠子的版本，要达到目标状态的步数增多，难度增加，在这些版本中，3根柱子的长度相同。
该测验目前没有官方中文版，但包含了该测验的简短精神分裂症认知评估已有中文修订版［9］，国内也有研究者根据规则自行编写计算机程序施测，如武汉大学王惠玲教授团队根据Richard Kefee博士提供的TOL手册编制的电子版TOL测验［10］。
本测验适用范围广泛，7～80岁受试者均适用。TOLDX分为儿童版和成人版，儿童版测验中从更为简单的问题开始。该测验也适用于不同的疾病，如脑创伤、注意缺陷多动障碍、孤独症、精神分裂症、抑郁症、轻度认知损害、老年痴呆等。
（二）评分方法
不同版本的测验略有不同，如有的版本包含10个问题，有的版本包含20个问题；有的版本每个问题限时1分钟，有的版本限时2分钟。不同版本的计分方法和指标也略有不同，主要指标包括总正确数、总步数、总计划时间、总执行时间［11，12］。
总正确数：在规定时间内正确使用最少步骤解决的问题个数；总步数：受试者完成每个问题的实际步数减去最少所需步数的和，表示受试者在完成所有问题时的无效步数；总计划时间：呈现问题和受试者开始走第一步之间的时间之和；总执行时间：受试者开始走第一步到完成该问题所需时间之和。
（三）操作要求
该测验可由心理学工作者或受过培训的医护人员施测，一般进行面对面施测。测验耗时约15分钟。测验过程中，受试者理解任务要求后，先进行2个练习问题，然后进行10个正式测验（正式测验的最少完成步数为3～7步）。一般情况下，如果出现连续3次没有正确解决的情况可以停止测验。包含TOL的成套测验均可以通过商业途径获取。
（四）信度和效度
1.信度
较早的研究发现，TOL的内部一致性信度为0.25，分半信度为0.19［13］，这可能是由于任务的难度不仅和达到目标状态所需的最少步数相关，还和其他因素相关，如目标层次、搜索深度（search depth，即第一个珠子移动到目标位置所需的步数）等［14］。当设计问题控制了这些因素，让任务难度只与最少步数相关时，分半信度和内部一致性信度分别为0.72和0.69［14］。Kostering等［15］考察了TOL-F的信度和效度，在健康受试者、卒中患者、帕金森病患者及轻度认知损害患者中，内部一致性信度均在0.70以上，说明具有较好的信度。崔界峰等［9］把简短精神分裂症认知评估（BACS）修订为中文版，并在精神分裂症中进行了信度和效度检验，伦敦塔测验是其中的一个，结果发现伦敦塔测验具有较好的重测信度（间隔4周组内相关系数ICC=0.73）与复本信度（r=0.57）。
2.效度
Donders等［11］在青少年脑创伤患者中考察了TOLDX的适用性，发现使用测验的相关指标对患者和健康对照进行分类，可以达到69.77%的正确率，敏感性为72.09%，特异性为67.44%。Kostering等［15］考察了TOL-F的效度，卒中患者、帕金森综合征患者及轻度认知损害患者与年龄、性别、受教育程度匹配的健康受试者相比，病例组受试者均存在计划准确性受损，该指标能明确地区分健康受试者和患者，提示其具有较好的同时效度（concurrentvalidity）。崔界峰等［9］发现伦敦塔测验与瑞文推理测验（r=0.47）、威斯康星卡片分类测验（r=-0.19～0.42）等具有显著相关性，说明其具有较好的效标关联效度。
（五）临床/研究应用
1.国外应用
有研究者使用正电子断层扫描或功能磁共振对执行伦敦塔测验时的神经机制进行了考察［16-19］，发现受试者执行该任务时背外侧前额叶、扣带回、前运动区、顶叶等脑区激活，这些脑区和视空间工作记忆的脑区有部分重叠，说明需要视空间工作记忆的参与；鼻侧前额叶激活与任务难度相关。
研究者也在不同年龄的受试者中进行了测试，如Albert和Steinberg［20］对10～30岁的受试者进行了考察，发现面对较难的问题时受试者的表现随年龄（10～20岁）增加越来越好，对较难问题的表现受到工作记忆和冲动控制的调节，成年以后的表现主要受冲动控制的影响。Zook等［21］在老年人中进行了考察，发现老年人表现差于年轻人，在老年人中伦敦塔测验成绩与瑞文推理测验显著相关。
该测验也应用于不同的临床群体。Luciana［22］对CANTAB的使用进行回顾，发现早产儿童、孤独症儿童在伦敦塔测验中的表现均存在缺损。Joyce等［23］在首发精神分裂症患者中使用伦敦塔测验考察患者的计划能力，发现患者使用最优方法解决问题的比例显著低于健康对照，在移动珠子前的思考时间短于健康对照，两者在健康对照组中显著相关，而在患者中相关性不显著，说明患者的计划能力存在缺损。Hughes等［24］发现精神分裂症患者进行伦敦塔测验时，计划时间与健康受试者差异无显著统计学意义，但执行时间显著长于对照组，说明做任务时比较冲动；在6个月进行追踪测量时，患者的表现与基线差异无显著统计学意义，说明缺损持续稳定存在。
Veale等［25］发现强迫症患者在走错一步之后需要花更长的时间来思考替代策略，这个困难可能是由于更多的检查所导致的。Purcell等［26］发现强迫症患者需要更长的计划时间。Rainville等［27］对阿尔茨海默病患者进行了测量，发现患者和健康对照相比存在缺损，在困难的任务中缺损更严重，违反规则也是患者的一个重要特征。
Sullivan［28］对汉诺塔任务和伦敦塔测验的使用情况进行了回顾，对各种患者中的缺损进行了meta分析，发现伦敦塔测验的缺损程度更严重（包括手工版和电脑版），在神经退行性疾病、精神病、焦虑障碍、情感障碍患者中的效应值均大于1，注意缺陷多动障碍的效应值为0.44，说明计划能力是不同疾病中普遍存在的高级认知功能。
2.国内应用
该测验在国内也有一些研究应用。Zhu等［29］使用近红外技术对首发精神分裂症患者执行伦敦塔测验时的脑活动进行了考察，发现患者伦敦塔测验表现缺损，且执行任务时左侧前额叶活动降低。刘琳琳等［10］发现精神分裂症患者伦敦塔测验的表现与阴性症状、认知缺损存在相关。
也有研究对神经退行性疾病进行了考察，如魏文石等［30］对早期特发帕金森病患者的认知功能进行了考察，发现患者在伦敦塔测验等存在缺损，说明可能与额叶纹状体多巴胺环路中的递质紊乱有关。李澎等［31］对轻度认知损害与非痴呆血管性认知损害患者进行了测验，发现两组患者在需要两步、四步、五步完成的任务所需的时间均比对照组长，患者在四步、五步完成的任务中计划时间较短，破坏规则次数较多。
台湾学者Chang等［32］考察了急性有氧运动对计划能力的影响，发现30分钟的有氧运动能够提高计划和问题解决能力（总步数降低、总正确数升高），但对规则遵守和速度没有影响。
伦敦塔测验虽然在国内有一些应用，但目前还没有国内常模。
（六）总结
伦敦塔测验作为一个常用的计划能力测验，具有较好的信度和效度，操作简便，并有手工和电脑版等不同的版本，可根据需要选用，所需时间约15分钟，在国内也有一定的使用。该测验以操作为主，对语言能力要求不高，可以作为评估认知发展及临床患者计划能力的工具。
（王亚）
二、神经心理评估成套测验：迷宫
神经心理评估成套测验（neuropsychological assessment battery，NAB）：迷宫（mazes）是由美国神经科学家White和心理学家Stern于2003年编制出版［33］，主要用于评估受试者的预见、计划和冲动控制能力，测试受试者额叶的规划和组织功能。本测验是NAB执行功能模块的一部分，亦可单独用作评估。
（一）概述
NAB迷宫和所有的迷宫测验一样，旨在测验大脑的高级功能——计划和预见，同时包括冲动的控制，也评估推理和问题解决的能力。NAB迷宫由7个分迷宫组成，每个迷宫的难度逐渐增加。适用于18～97岁的人群，测验工具简单，仅由纸、笔以及秒表组成，整个测验时间为25分钟左右。
（二）评分方法
采用记分制，以下情况记为0分：在规定的时间内未按照要求完成；或完成了迷宫但超出了规定的时间；此外，如有受试者中途放弃，同样记为0分，连续3个0分则自动终止。如果受试者在规定的时间内成功完成迷宫，记下完成的时间，按照该迷宫完成的时间圈选出恰当的得分，将条目分相加得到迷宫粗分。
（三）操作要求
该测验简单易行，医疗或非医疗专业人员简单培训后严格按照指导语完成即可，整个测验操作时间约为25分钟，操作工具为纸、笔和秒表。受试者在接受测试过程中，注意每个迷宫开始的位置有变化，笔离开纸面、直接跨线到达终点均不被允许，也不允许旋转迷宫方向，当进入死胡同后可指示按原路返回并在规定时间内成功完成任务同样按规定记分。
（四）信度和效度
1.信度
NAB的心理测量操作手册报道了NAB迷宫的重测信度，White和Stern［33］分别重测95例和100例健康成年人，间隔时间分别为（193±20）天和（25±6）天，重测信度系数分别为0.55和0.95。MATRICS共识认知成套测验（MCCB）中国常模手册［34］同样选择NAB中的迷宫作为推理和问题解决领域，分别选取186名正常人和188例精神分裂症患者，1个月后进行重测，重测信度均为0.84，重测相关性良好，说明该测验具有跨时间的稳定性。
2.效度
NAB迷宫的实证效度较好，MCCB中国常模手册中［34］，采用两组独立样本t检验比较655名正常人与230名精神分裂症患者，所得效应值为0.62，统计学上通常认为0.5左右为中等效应值，0.8以上为高效应［35］。AinaHolmen等将NAB迷宫用于比较31名12～18岁的早发精神分裂症患者和66名同龄健康对照的推理和问题解决能力，结果显示，即使在未成年的精神分裂症患者中，NAB迷宫同样具有较高的实证效度，效应值为 0.93［36］。
（五）临床应用
1.国外应用
从目前发表的研究来看，NAB迷宫很少用于独立测验，作为NAB成套测验中的一部分，通常与其他测验条目一起测定痴呆、创伤性脑损伤、阿尔茨海默病等神经系统疾病患者的脑功能，以及成人注意缺陷多动障碍［33］。NAB迷宫同时是MCCB的一部分，可用于精神分裂症的研究。以下是NAB迷宫作为独立测验的临床应用：
（1）精神分裂症：
有研究［36］将NAB迷宫、斯特鲁普色词测验和威斯康星卡片分类测验（WCST）用于检测精神分裂症患者的推理和问题解决能力，结果显示NAB迷宫可以很好地反映患者受损的认知功能，仅次于斯特鲁普色词测验，优于WCST。
（2）颅脑损伤：
虽然此研究［37］中迷宫是作为NAB的一部分用于54例中-重度颅脑损伤患者的脑功能检测，但结果显示在NAB所有分测验中，迷宫较其他分测验可以更好地反映患者脑功能受损程度与脑损伤程度的相关性，相关系数为-0.57，建议可尝试将NAB迷宫单独用于颅脑损伤的脑功能测定。
（3）痴呆：
痴呆症的患病率随着人均寿命的延长而迅速增加。据估计，全世界有4 680万痴呆症患者，且每年新诊断出990万例［38］，NAB迷宫作为NAB测验中的一部分，可用于评估药物［39］或非药物干预［40］对提升轻中度痴呆患者认知功能的疗效。
（4）安全驾驶能力判定：
NAB迷宫可作为检测有轻微认知功能缺陷的老年人是否具有安全驾驶能力的认知评定工具［41］。有研究［42］将NAB用于77例年龄为（67.8±18.4）岁、罹患各种可能导致轻微认知损害的受试者，结果显示迷宫可以很好地预测受试者是否具有正常的驾驶能力。
2.国内应用
在国内的文献报道中，没有研究单独用NAB迷宫来检测认知功能，而是将NAB迷宫作为MCCB的组成部分用于精神分裂症［43］和双相情感障碍［44］的认知功能研究。也有研究将MCCB超适应证用于抑郁发作期［45］、疑病症［46］、广泛性焦虑症［47］、神经性厌食［48］、卒中后抑郁患者［49］，以及中年原发性高血压患者［50］认知功能障碍的检测。上述非精神分裂症患者的研究并未进行信度和效度检验，故NAB迷宫在这几类人群中的应用有待进一步验证。
（六）总结
NAB迷宫主要检测受试者额叶的规划和组织功能，作为NAB的分测验很少用于独立测试。该测验已有中国成人常模，除有研究报道可用于精神分裂症、颅脑损伤和预测是否具备安全驾驶能力外，其余适应证尚有待于证实。
（刘芳 石川）
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