第一节 定势转换和认知灵活性
一、连线测验
传统的连线测验（TMT）最初由Partington在1938年开发［1］，之后成为霍尔斯特德-瑞坦神经心理成套测验中的一个分测验。连线测验客观性好、费时少，是常用的注意、执行功能检测工具［2］，广泛应用于认知减退、精神分裂症、抑郁症及老年痴呆患者等群体。
（一）概述
连线测验分为A、B两个部分，A部分要求受试者按大小顺序连接纸上的25个数字，B部分要求按顺序交替连接纸上25个数字和字母。TMT-A主要反映执行功能中的信息处理速度及准确性，TMT-B主要反映推理和转换能力即定势转换。
TMT有两种其他版本，一种是口头TMT，它省略了视觉运动成分，适合视觉障碍和利手瘫痪的受试者等；另一种是着色 TMT，即彩色连线测验（color trails test，CTT），用两种不同颜色的数字替代数字和字母，体现文化公平。由于很多中国老年人对英文字母不熟悉，故陆骏超等［3］将TMT的B部分修订为适应中国老人的第3种衍生版本，即将数字包含在正方形和圆形两种图形中，要求受试者按两种图形交替连接数字。
（二）评分方法
TMT-A评分方法主要记录受试者连线所用时长、错误数或正确率，TMT-B主要记录受试者错误数、错误率或正确率。受试者完成测验时间越长、错误数越多，表明其受损情况越重。原版未限定TMT-A或TMT-B的完成时间，但Heaton等学者出于缩减测验时间和减少受试者挫败感的考虑，限定TMT-B完成时间为5分钟（300秒）［4］。此外，当TMT-A作为MATRICS共识认知成套测验的分测验时，完成时间限定亦为300秒。
（三）操作要求
这项测验可以由受过培训的专业人员指导受试者完成，并记录受试者所使用的时间及相关指标。受试者按照指导语进行测验。
（四）信度和效度
1.信度
TMT信度研究资料较多，一项研究评估神经系统疾病患者口头TMT-B的重测信度系数为0.7［5］。
2.效度
多项研究比较了TMT和其他一些认知功能评定量表在认知损害老年患者中的应用，发现TMT-A与TMT-B相关系数为0.73～0.78，TMT-A和TMT-B与符号数字测验（symbol digittest）的相关系数分别为 -0.68 和 -0.74，与斯特鲁普色词测验（SCWT）相关系数分别为-0.46和-0.54；而两项研究发现，与全面神经系统检查测验相比，口头版TMT-A对评估精神疾病及神经疾病患者认知损害的敏感性及特异性均较差（ROC曲线下面积均低于 0.65）［5-8］。
测评老年患者时，口头版TMT-B则具有较好的效度，与数字广度倒背（digit spanbackwards）的相关系数为 -0.37，与行为控制障碍量表（behavioral dyscontrol scale）相关系数为 -0.49［9］。
（五）临床应用
1.国外应用
由于施测简便易行、客观性好、费时少等优点，连线测验A和B是常用的执行功能检测工具，与记忆功能检测一起可构成阿尔茨海默病（AD）早期诊断成套神经心理工具之一。TMT对轻度认知损害患者有一定的辅助识别作用，对轻度AD患者有较强的辅助识别作用。该测验还是霍尔斯特德-瑞坦神经心理成套测验的一部分。Rasmusson［10］等在一项纵向研究中评估765位老年人的年龄和痴呆对TMT得分的影响，发现年龄和教育程度对TMT的影响作用较大。近年来，TMT的应用不仅局限于检测痴呆患者的认知损害，还被应用于检测精神分裂症［11］及其他精神障碍患者的认知损害。有研究对比健康对照、精神分裂症和抑郁症患者完成TMT的错误次数和执行功能，发现与健康对照受试者相比，两组患者完成时间明显延长，且精神分裂症患者错误次数较多，其追踪错误更加明显，该研究表明精神分裂症患者认知损害程度更加严重，TMT的错误数与概念混乱因素明显相关［12］。
2.国内应用
在国内，TMT主要用于早期AD患者及非痴呆血管性认知损害患者认知功能受损的研究［13］。也有研究使用MoCA中的TMT部分分析不同亚型痴呆患者认知损害的差异性［14］。还有一些研究者使用TMT评估精神分裂症患者认知损害及治疗后患者认知功能的恢复情况［15］，研究发现经药物联合计算机认知康复治疗的患者，治疗后TMT耗时明显缩短，认知功能有所好转。高敏等研究发现TMT可用于检测精神分裂症患者不同时期的认知损害，并发现以认知损害为主要特征的前驱期人群在1～4年后发展为精神分裂症的风险较高，通过评估认知损害严重程度可达到早期识别精神分裂症的目的［16］。也有使用TMT评估抑郁症及双相情感障碍患者认知损害的相关报道，简炜颖等使用TMT评估并比较难治性抑郁症与首发抑郁症患者的认知损害［17］，发现与正常对照组相比，抑郁症患者耗时较长且执行功能损害明显，而难治性抑郁症与首发抑郁症患者的TMT耗时无显著差异，即两组执行功能损害程度无差别。朱亚亚等使用TMT评估双相情感障碍患者不同临床分期认知损害的差异，发现与正常组相比，双相情感障碍患者的执行功能损害明显，且不同分期（首次情感发作、复发后完全缓解及难治性病程）的患者TMT耗时不同，可用于比较和反映不同分期患者的执行认知损害程度［18］。
（六）总结
TMT作为最早的执行功能测验之一，虽然操作流程简单，但涵盖了包括注意力、视觉运动扫描、处理速度、思维灵活性、推理和转换能力等在内的广泛的执行功能成分。在国内，该测验适用于认知神经障碍、精神分裂症、抑郁症及双相情感障碍等精神疾病患者的认知损害检测及早期AD的识别。研究发现，对中度AD患者而言，TMT中文修订版的难度过高，测验完成率很低，故该测验不能用于识别严重的AD患者，这是该版本的一个局限［3］。
（王喜今 石川）
二、彩色连线测验
彩色连线测验（CTT）是D'Elia［19］等人于1996年在TMT的基础上发展起来的，主要适用于检测18～89岁人群注意力的持续性和顺序性。CTT主要包括两个测验部分，即CTT-1和CTT-2。
（一）概述
为了克服TMT的跨文化使用问题，D'Elia等编制了CTT［19］。与TMT相比，CTT在跨文化受试者中被接纳的程度更高，且CTT不受所使用语言的影响。为了最小化文化和语言因素对测验结果产生的偏差，CTT放弃使用任何语言符号，测验中受试者收到的指导语通过口头给予［19，20］。虽然CTT和TMT在结构设计上很像，但它们并不完全相同。完成CTT-1和TMT-A部分所需的时间一般相差无几，但是完成CTT-2的时间一般来说长于TMT-B部分，在各种文化背景下的样本研究中都得出这一结果［21，22］。一项涉及64名土耳其学生的研究发现TMT-A和CTT-1考察了相同的认知领域［21］，CTT-2和TMT-B在完成所需时间上有显著差异。CTT-2较长的完成时间最有可能归因于两种测验需求的不同，与TMT-B相比，CTT-2有双倍的刺激因素需要统计和考虑［23］。有研究者［24］认为这是两个完全不同的测验，CTT-2需要考虑数字和色彩两种因素以进行认知层面的选择，这种情况对信息处理和视觉认知的要求比TMT-B对符号和数字的交替选择更高。加拿大抗卒中合作组织发表了CTT的衍生版本，包括综合连线测验（comprehensive trail making test）［25］、Delis-Kaplan 执行功能系统（D-KEFS）、口头TMT（这种测验主要针对行动不便及视觉缺陷的受试者）［26］和重复TMT测验（主要为了反复操作 TMT）［27］。
CTT的适用人群包括卒中和精神分裂症患者，年龄为18～89岁，不排除患有色盲的成年人（CTT-2部分选择的颜色为粉色和黄色，这样避免了色盲受试者对颜色分辨不清），且要求受试者具有书写能力（能够拿得起和移动钢笔或者铅笔）。受教育程度较低的老年人应标注，因为有研究发现其完成CTT测验所需时间明显延长［19，24］。
CTT-1主要测验信息处理速度，CTT-2则额外考察定势转换能力，两者都考察视觉搜索及数字排序能力，并会受到书写运动能力的影响。
（二）评分方法
CTT-1要求受试者按升序将数字1～25连接起来。CTT-2按照CTT-1的规则，要求受试者交替连接带有粉红色和黄色的数字圈，数字连接顺序仍为升序；数字出现两次，一次为粉色、一次为黄色；受试者必须排除干扰项目，比如CTT-2由粉色1开始，需要避免粉色2而选择黄色2，随后需要避免选择黄色3而是选择粉色3，以此类推。CTT以秒为时间单位来评估认知损害严重程度。耗时越长，说明受试者的认知损害越严重。CTT的完成时间限制为240秒［19］。施测者记录受试者的每一部分的完成时间及相关指标，包括被提示次数、近似错误、数字错误及颜色错误等。
（三）操作要求
该测验可以由健康或者非健康专业人员经过培训后指导受试者完成，并记录受试者使用的时间及相关指标。受试者按照指导语进行测验。
（四）信度和效度
1.信度
Dong等人对30名记忆门诊老年患者进行评估，发现CTT-1和CTT-2重测信度分别为0.57、0.79［28］。Tavakoli等人对一组年龄跨度较大的成年人进行研究，发现CTT-1和CTT-2的重测信度相关系数均大于0.9［29］。Feeney等人对128名年龄在55岁及以上且没有严重认知障碍的受试者进行评估，在相隔2～4个月的时间里，受试者接受2次认知评估，研究发现CTT信度相关系数为0.75，95%置信区间为0.66～0.82［30］。
2.效度
Lambros M等对希腊成年人群进行CTT效标效度研究［24］，纳入正常对照、帕金森病患者和缺血性卒中患者，研究证明年龄和受教育年限影响受试者完成CTT的时间，特别是CTT-2；CTT结果（即完成时间）和年龄呈正相关，和受教育年限呈负相关，即年龄越高，受教育年限越低，CTT的完成时间越长。CTT与TMT的聚合效度研究显示，CTT-1和TMT-A的结果之间、CTT-2和TMT-B的结果之间存在着十分显著的正相关（r=0.96，p ＜ 0.001）。为检测 CTT 在区分临床患者和健康样本上的效度，有研究比较了年龄、受教育年限和性别相匹配的29名帕金森病患者和35名健康对照，结果发现，帕金森病患者CTT完成时间（CCT-1=90.00秒，CTT-2=213.83秒）较正常对照（CCT-1=63.86秒，CTT-2=122.37秒）明显延长。以上研究结果表明，CTT对成年患者的认知损害具有较好的效标效度，但该测验仍受到文化程度及年龄影响，不受文化差异影响。
（五）临床应用
1.国外应用
彩色连线测验在诊断不同人群的脑功能障碍方面也十分敏感。目前CTT已在多国进行应用研究，如研究发现颅脑外伤和HIV阳性患者在CTT-1和CTT-2的完成时间上有显著差异。希腊研究者发现帕金森病和卒中患者完成CTT的时间长于健康对照，说明前者存在脑认知功能障碍［6］。近期一项关于利伐斯的明在脑血管疾病所致认知功能障碍中应用的研究显示，利伐斯的明干预后CTT-2完成时间较基线有缩短趋势，但无统计学意义，提示CTT在检测执行功能和注意力缺陷方面具有一定的敏感性［31］。
2.国内应用
通过对精神分裂症患者进行CTT，香港研究者Lee和Cheung发现知觉视觉功能和注意力的关联［32，33］。CTT可反映受试者在两个注意维度上的转换速度，这一过程可反映大脑额叶的执行功能，国内有研究者使用CTT和斯特鲁普色词测验来评估强迫症患者的执行功能损害情况，发现斯特鲁普色词测验对识别强迫症患者的执行功能损害更加敏感，因而更常应用于强迫症患者认知损伤的研究中［34］。我国研究者根据我国国情，在TMT的基础上发展了与CTT相似的衍生版本（详见连线测验概述）。衍生版本多用于痴呆、癫痫［35］、精神分裂症和情感疾病患者的认知损害研究。
（六）总结
彩色连线测验（CTT）是连线测验（TMT）中受文化背景因素影响程度最低的一种，在测查大脑损伤方面操作简便和敏感性高，因此广泛应用于神经精神病学的临床工作，主要检测受试者的注意力等认知损害情况，具有较好的效度。正常受试者所需时间为3～8分钟，完成测验时间越长表明认知损害越重。该测验受到受试者年龄及文化程度影响，故在临床应用中需考虑此因素对测验结果的影响。
（王喜今 石川）
三、威斯康星卡片分类测验-128卡和64卡版
威斯康星卡片分类测验（Wisconsin cardsorting test，WCST）是评估执行功能的经典测验［36］，适用于非色盲的正常成人、儿童（5岁以上）、神经精神疾病和脑损伤患者。由Berg和Grant于1948年编制，用于评估正常人应对变化环境的抽象思维能力［37，38］，1981年［39］Heaton将其作为临床工具评估神经精神疾病患者的额叶功能，并于1993年发表修订版数据［40］。修订版WCST被广泛应用于精神疾病的认知功能研究领域。128卡版和64卡版是最常用版本，近年来基于计算机操作的软件系统得到广泛使用，以下主要介绍128卡和64卡的手工操作版及计算机版。
（一）概述
WCST可以测量执行功能多种成分，包括计划、组织、抽象推理、概念形成、概念保持和转换能力以及抑制功能，该测验主要基于灵长类动物抽象推理与学习方面的研究，并与用于评估人类推理技能的Weigl颜色-形状分类测验相结合［38］。最初的WCST版本涉及60/64张反应卡片［37］，以及4张刺激卡片。如果受试者没有完成目标分类数，施测者重新排列一次卡片的顺序，直到受试者完成目标分类数或第二次卡片也用完。经过多次修订，目前使用最广泛的是两叠64张（即128张）卡片分类匹配4张刺激卡片的任务。WCST的版本众多，主要区别表现在反应卡的数量（如两叠48张卡片、两轮60张卡片、两轮64张卡片）、采用的设计类型（如标准的和修订过的图片）、刺激的呈现类型（如系统性的或非系统性的呈现刺激、随机的或标准的顺序）和测验程序管理规则（如中断规则和具体结局指标的计分规则）等方面。Heaton于1981年首次发表了WCST-64卡两叠版（后称WCST-128卡版）的标准化操作和计分手册，并完善了6.5～89岁常模人群。其后，WCST-128卡版广受欢迎，并成为临床和研究中使用最频繁的形式，被称为标准版。
128卡版中，受试者面前放置两叠64张刺激卡片，每次使用一张刺激卡片匹配4张参照卡。参照卡的呈现顺序设定始终不变，依次是1个红色三角形、2个绿色五角星、3个黄色十字和4个蓝色圆形。64张刺激卡的每张卡片都是唯一的，在形状（三角形、星形、十字或圆形）、颜色（红、绿、黄、蓝）以及项目的数量（1、2、3、4共 4种数目）上有所不同。受试者需要用刺激卡匹配参考卡，匹配规则由施测者决定，依次是颜色、形状和数量，在同一分类规则下，受试者连续成功匹配10张卡片记为完成1次分类。终止规则是受试者完成两轮规则即6次分类或者用完128张卡片。
由于测验程序复杂，部分认知功能严重受损的受试者在完成128卡版测验中困难重重，耗费时间过长，因此有研究者提议使用较短版本，其中64卡版最受欢迎，该版本测验方法发表于2000年Kongs等的研究中［41］。64卡版的施测操作与128卡版基本相同，不同之处在于只采用一叠卡片。
手工操作版的WCST操作复杂，需施测者注意力高度集中，记录每一次选择的答案，即便资深施测者也易出错。WCST-128卡和64卡软件系统可以自动准确计分，极大地简化了人工操作过程，即使初学者也可以完成。有研究者发现在正常人群中计算机版和标准版结果相当［42］，也有研究者发现两个版本的结果在正常人群中的分布属性（集中趋势、变异度和峰值）有差异［43］，对孤独症儿童的研究发现孤独症儿童在计算机版本中犯错误更少［44］。于欣等在建立MATRICS共识认知成套测验（MCCB）中国常模时也把WCST中文版64卡版作为扩展测验纳入［45］。
（二）评分方法
WCST评分可以生成多种结果，尤其是计算机版可直接生成多种评分结果，且可避免计分规则复杂所导致的错误。此处列举WCST常用的7个计分项目：
1.完成分类数
受试者完成分类的总次数，连续10次匹配正确被视为完成1次分类，此项得分范围WCST-128卡版和64卡版均为0～6。
2.完成第一个分类所需应答数
完成第一次分类所需要的总尝试次数。
3.持续性错误应答数
受试者坚持根据某一错误特征进行分类的应答数。
4.持续性错误应答率
持续性错误应答数占总应答数百分比。
5.不能完成完整分类数
测验中连续完成5～9个正确应答，且在完成完整分类之前出错的次数。
6.概念化水平反应
在连续3轮甚至更多轮规则分类中持续正确的概率，反映受试者是否知悉测验规则。
7.学习到学会
在相邻的成功分类之间，受试者错误应答差数的均值，反映受试者学习的效率。
WCST计分中有很多分数是相关的，最常用的测量执行控制分数的是完成分类数和持续性错误应答数［46］。
（三）操作要求
经过专业培训后的工作人员均可完成该测验，受试者需要有足够的视力/矫正视力、听力以及理解力。WCST-128卡和WCST-64卡版［41］及各自计算机版的操作方式可购买获得。WCST测验不限定受试者反应时间，128卡计算机版耗时15～30分钟，64卡版耗时10～15分钟。
（四）信度和效度
1.信度
Heaton在手册中报道了标准版WCST-128在健康儿童和青少年样本中的概化系数（generalizability coefficients）介于 0.37～0.72 之间［40］。概化系数基于概化理论（generalizability theory），相当于信度系数（reliabilitycoefficients）［47］。WCST 练习效应显著，Basso等人对50名社区招募的健康受试者［年龄：（31.90±9.00）岁］进行WCST标准版基线测验与重测，发现12个月后受试者表现显著改善：正确率从76.48%提高至80.99%（F=21.99，p ＜ 0.01），持续性错误数从14.2 降低至 8.44（F=20.47，p ＜ 0.001）［48］。Ingram等对29例阻塞性睡眠呼吸暂停患者进行的研究发现，WCST-128卡版的重测信度在0.34～0.83之间［49］。手工操作标准版的评分者间信度在0.88～0.93之间［50］。谭云龙等于2002年分析了WCST在正常人、精神分裂症、神经症和酒精依赖患者中常用指标的稳定性，间隔时间为1周，重测指标中，疾病组反应持续性和概念形成的稳定性良好，正常组显示出练习效应，重测信度相关系数均值为0.61［51］。WCST-64卡版信度低于标准版［52］，研究者认为标准版受试者相当于有64卡版受试者两倍的经验，因此64卡版不能完全代替标准版［53，54］，也有研究者对简短版是否真正测得受试者问题解决的转换能力提出质疑［55］。WCST较低的重测信度提示研究者，如果两次测验结果显示没有变化并不意味着未发生变化。
2.效度
（1）结构效度：
对WCST的结构进行分析的研究众多，大多研究者发现三个因子（持续性特征、低效分类因素和非持续性错误）可以很好地解释WCST分数［56，57］。
（2）实证效度：
即WCST区分疾病群体与正常人的能力。2004年一项meta分析发现精神分裂症患者和正常对照的WCST结果有显著差异（p值在0.02～0.05之间），该研究纳入了59项对照实验，主要结局指标是持续性错误数和非持续性错误数［58］。石川等研究发现WCST区分精神分裂症患者和正常对照的实证效度效应值Cohen's d为0.22，有统计学显著性［59］。WCST可有效区分未经治疗的首发抑郁症（Cohen's d=0.72）和双相Ⅱ型抑郁（Cohen's d=0.59）［60］。WCST标准版对卒中患者的区分效度只能达到可接受水平，64卡版与标准版在区分AD患者与正常人之间有同等区分度，可能与AD患者功能受损严重有关［61］。
（3）预测效度：
Sherer等于2003年［62］发现64卡版和标准版WCST持续性错误数、持续性应答数、完成分类数和概念化水平应答数（某种聚类分析主成分）可以预测闭合性颅脑损伤患者康复出院时的功能水平。有研究者发现对于儿童创伤性颅脑损伤，WCST-64与标准版有相同的外部效度［63］，可以预测严重脑外伤患者康复出院后独立生活的能力和职业状况。完成分类数和总回答正确数可以反映卒中患者的独立生活水平［64］。帕金森病患者前驱阶段执行功能受损，对患者进行为期一年的随访研究，发现WCST的持续性错误数可以预测痴呆诊断分类的准确性，总体预测能力为68%［65］。
（4）效标效度：
简短版和完整版WCST的相关系数大约在0.7［53，54］。创伤性颅脑损伤患者的日常社会功能与WCST结果中度相关，对重性心境障碍风险个体进行长期随访，结果表明WCST受损与随后发生的双相情感障碍之间存在关联［66］。
（五）临床应用
1.国外应用
WCST被应用在众多临床研究中，以评估神经精神疾病患者的前额叶功能损伤［67］。2003年一篇meta分析显示前额叶损伤的患者执行功能受损，其WCST表现较差，且与前额叶损伤的左右侧无关［68］。功能影像学证实WCST测验结果和背外侧前额叶区域的激活有关，WCST中持续性行为与前额叶损伤、前额叶灰质体积和前额叶皮质激活之间的关联已有有力的证据支持［69］。
各类神经退行性疾病如阿尔茨海默病、亨廷顿病、额颞叶痴呆和帕金森病患者也表现出较低的WCST得分。帕金森病患者WSCT受损包括无法维持概念以及总应答数、持续性错误数的增加。与额颞叶痴呆患者相似，帕金森病患者似乎可以从需要变换规则的提示中获益。创伤性颅脑损伤患者则会有更高的持续性错误数［70］。
有大量研究报道精神分裂症患者的WCST结果，多数研究发现精神分裂症患者有更高的持续性错误数以及更少的分类完成数［71］。但是不同疾病亚型有所区别，其中较严重的额叶损伤患者WCST功能障碍更明显。抑郁障碍、强迫障碍以及酒精使用对WCST结果的影响也有大量研究，WCST评分是酒精中毒风险的预测因子。
2.国内应用
在国内，刘哲宁等最早于1998年使用WCST对以阳性症状、阴性症状为主的精神分裂症患者进行比较研究［72］。国内的相关研究主要集中在神经精神疾病患者的执行功能上［73-76］，应用的版本多为WCST-128卡计算机版，也有WCST-64卡计算机版。国内研究者发现精神分裂症患者、抑郁障碍患者、双相情感障碍患者在WCST上存在一定程度的损伤。
（六）总结
大量针对各类神经精神疾病患者进行的临床研究（包含神经影像学研究），尤其是精神分裂症和颅脑损伤患者，已经公认WCST是一种能有效检测执行功能或额叶功能障碍的临床工具。其中，持续性错误数、持续性反应数和完成分类数是最常用的临床指标。作为经典的执行功能评估测验，WCST具有良好的效度，其常用版本有128卡和64卡版，计算机版不但简化了操作，还能高效地完成测验和计分。使用该工具时，需要注意年龄、教育、智力以及练习效应对结果的影响；此外，本测验不适用于色盲。
（王垚 石川）
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