青少年与成年期抑制控制与反应抑制的共享神经机制研究

本研究针对抑制控制(IC)的神经机制争议，通过fMRI比较青少年(11-15岁)与成人(18-26岁)在执行数字Stroop(干扰控制)和Go/No-go(反应抑制)任务时的脑区激活模式。发现复杂抑制任务在额顶叶网络存在高度重叠激活，成人右侧额下回(IFG)和左侧颞顶区激活更强，且成人任务间神经相似性更高。该研究为抑制控制的模块化与网络化理论争议提供了发育视角的证据，发表于《Neuropsychologia》。

　　

在认知神经科学领域，抑制控制(Inhibitory Control, IC)作为执行功能(Executive Function, EF)的核心成分，长期存在"模块化"与"网络化"的理论争议。前者认为特定脑区如右侧额下回(Inferior Frontal Gyrus, IFG)专门负责抑制功能，后者则主张多需求网络(Multiple Demand Network, MDN)的广泛参与。更复杂的是，发育研究中行为数据显示EF成分随年龄逐渐分化，但神经证据却显示成人比儿童更依赖共享脑区完成不同抑制任务。这种理论与实证的矛盾，亟需系统性的发育神经科学研究来澄清。

为解答这一科学问题，伦敦大学伯贝克学院与伦敦大学学院的研究团队设计了一项精巧的fMRI研究。他们招募34名青少年(11-15岁)和33名成人(18-26岁)被试，采用区块设计的数字Stroop任务(测量干扰控制)和简单/复杂版Go/No-go任务(测量反应抑制)，通过单变量分析和多变量模式分析，比较了不同抑制任务在发育过程中的神经表征异同。研究成果发表在《Neuropsychologia》期刊，为理解抑制控制的神经发育机制提供了重要证据。

研究主要采用功能磁共振成像(fMRI)技术，使用1.5T扫描仪采集血氧水平依赖(BOLD)信号。实验设计包含数值Stroop任务(混合vs一致区块)和Pokémon主题的Go/No-go任务(简单/复杂抑制区块vs纯go区块)。数据分析采用SPM12进行预处理和统计建模，包括头动校正、空间标准化和8mm平滑。通过单变量分析识别激活差异区域，并采用多变量相似性分析(Kendall's τ)比较任务间神经表征模式。被试来自英国本地社区，经严格筛选排除神经发育异常者。

行为结果显示：成人组在所有任务中反应更快，Stroop任务中成人混合区块的相对速度优势更显著。任务间特异性行为指标(如Stroop干扰效应与Go/No-go的d')无显著相关，反映抑制测量的复杂性。

神经成像结果揭示三个关键发现：

1. 任务间神经重叠：复杂Go/No-go与Stroop任务在额顶叶网络(包括IFG、前岛叶AI、顶下小叶IPL)存在广泛激活重叠，与MDN高度一致；而简单Go/No-go激活范围有限。
2. 发育差异：成人右侧IFG在Stroop任务中激活更强，左侧颞顶区在复杂Go/No-go任务中激活更强，提示不同抑制成分的发育轨迹各异。
3. 神经相似性：多变量分析显示成人组在复杂抑制任务间神经表征相似性显著高于青少年，表明成熟大脑更倾向使用共享神经机制。

错误处理分析发现成人前扣带回/前辅助运动区(pre-SMA/ACC)在错误试次中激活更强，反映更完善的错误监控机制。

这些发现从神经发育视角调和了抑制控制的理论争议：虽然不同抑制任务共享MDN核心网络，但复杂任务会招募额外特异性区域；成人表现出的更高神经相似性，支持"神经效率"假说——成熟大脑通过优化共享资源分配而非发展新专化区域来提升抑制能力。研究创新性地揭示：抑制功能的发育完善，可能更多体现为神经表征的整合优化而非脑区特异性增强。

该研究对理解典型神经发育具有重要启示：首先，为教育领域区分不同抑制成分的发育敏感期提供神经依据；其次，为临床评估注意缺陷多动障碍(ADHD)等发育性疾病提供更精确的神经标记；最后，提出的"发育性神经整合"模型为后续EF研究开辟新方向。未来研究可拓展至更广年龄范围，并结合弥散张量成像(DTI)探索白质连接的发展变化。