Многофакторность нейропсихологических тестов: что мы оцениваем, когда оцениваем?

Нейропсихолог и исследователь Анхель Мартинес Ногерас рассматривает проблему многофакторности нейропсихологических тестов на примере теста Струпа.

Представим ситуацию. Обычная неделя, вы обследуете нескольких пациентов на приёме. Вы проводите тест Струпа, и на листе «Слово — цвет» видите следующее:

• пациент 1 доходит до 23-го пункта, допускает 5 ошибок и исправляет все 5 сам, без вмешательства исследователя;
• пациент 2 доходит до 19-го пункта, допускает 8 ошибок, но замечает и исправляет сам лишь 1; исследователь сразу даёт обратную связь после каждой ошибки, пациент исправляется, но продолжает ошибаться в следующих пунктах;
• пациент 3 доходит до 21-го пункта, не допускает ни одной ошибки, но во многих пунктах колеблется и чуть не ошибается, прежде чем дать правильный ответ: контролировать ответ и не ошибиться стоит ему больших усилий;
• пациент 4 доходит до 9-го пункта, допуская 9 неисправленных ошибок, не извлекает пользы из обратной связи исследователя и бросает тест на 9-м пункте из-за усилий, которых он требует, не дождавшись окончания 45 секунд.

Это реальные случаи из моей практики, а именно:

• пациент 54 лет после инсульта,
• пациент 32 лет с черепно-мозговой травмой,
• пациентка 66 лет с амилоидной ангиопатией,
• пациент 69 лет с болезнью Паркинсона.

С учётом этого можем ли мы заключить, что во всех четырёх случаях низкий результат обусловлен дефицитом торможения? Иначе говоря, можем ли мы диагностировать дефицит торможения у всех четырёх пациентов?

Предоставлю вам самим догадаться: конечно, нет. Тогда как быть с почти рутинным для нейропсихологии допущением, что плохое выполнение части «Слово — цвет» можно интерпретировать как отражение дефицита процессов торможения? Не знаю, где именно его место, но точно далеко от целей нейропсихологической оценки.

Как пишет Banich¹, «учёт лишь итогового балла задачи Струпа ограничивает понимание эффекта Струпа, поскольку этот балл отражает сумму когнитивных процессов, участвующих в решении задачи, но ничего не говорит об относительном вкладе этих процессов». Лучше я бы не сказал.

Чтобы прояснить сказанное и конкретизировать основную проблему — а это именно многофакторность тестов, или методик оценки, — я сосредоточусь на одном конкретном тесте — тесте Струпа.

Многофакторность нейропсихологических тестов: тест Струпа

Ниже — краткий обзор сложной когнитивной системы, необходимой для успешного выполнения теста Струпа. Я выйду за пределы объяснительных возможностей теоретических моделей торможения и опишу его, опираясь на интересное понятие когнитивного контроля.

Для ясности: когнитивный контроль — не когнитивная функция как таковая. Он возникает в конкретный момент благодаря точечному взаимодействию таких когнитивных процессов, как рабочая память, когнитивная гибкость, мониторинг, торможение и выбор ответа. Его цель — обеспечить динамичную и гибкую подстройку поведения к целям и требованиям текущей задачи, особенно в нестандартных ситуациях, требующих непривычных или непреобладающих ответов, как в тесте Струпа^2,3.

Когнитивные процессы, задействованные в тесте Струпа

Если разложить процесс когнитивного контроля при выполнении теста Струпа, мы увидим каскад когнитивных процессов, включающий:

Рабочую память

Значение рабочей памяти в задачах, традиционно считающихся задачами на торможение, всё больше подтверждается в литературе. Tiego et al. (2018) предложили иерархическую модель тормозного контроля, в которой рабочая память выступает процессом высшего порядка, модулирующим работу других когнитивных процессов, в данном случае — торможения.

При выполнении части «Слово — цвет» теста Струпа неспособность поддерживать в рабочей памяти достаточный уровень активации как целей задачи, так и значимой информации (назвать цвет слова) может приводить к сбою торможения и, как следствие, облегчать выдачу преобладающего, но неуместного в данном контексте ответа (прочитать слово).

Иначе говоря, люди с более эффективной рабочей памятью были бы менее склонны к ошибкам торможения.

Торможение

Процесс торможения, с одной стороны, предотвращает интерференцию или попадание в рабочую память информации, не значимой для правильного выполнения задачи, облегчая преимущественную обработку значимой информации, то есть цвета слов.

А с другой — позволяет «затормозить» автоматизированный ответ, такой как чтение слов, давая возможность выбрать и выдать альтернативный ответ в соответствии с требованиями контекста — в данном случае назвать цвет чернил.

Таким образом, можно сказать, что для решения теста Струпа рабочая память и торможение должны действовать согласованно. Действительно, исследования показывают, что у людей с лучшим тормозным контролем и рабочей памятью эффект Струпа меньше, чем у людей со слабым тормозным контролем и низкой ёмкостью рабочей памяти^5,6.

Когнитивную гибкость

Часть «Слово — цвет» теста Струпа не только создаёт новую или непривычную ситуацию, но и требует быстрой и ловкой смены или обновления как цели, так и установки на ответ по сравнению с предыдущими частями теста — «Слово» и «Цвет»: человек переходит от ситуации, где нужно отвечать на конгруэнтные стимулы привычными или уже выученными ответами, к ситуации, требующей нового или нечастого ответа на неконгруэнтные стимулы, порождающие конфликт.

Поэтому недостаточная когнитивная гибкость может приводить к неадекватным или персеверативным ответам — как из-за неспособности подстроиться под новые цели, сохраняя ранее успешную, но не соответствующую новым требованиям установку на ответ (инерция ответа), так и из-за трудности изменить или скорректировать ответ после обратной связи об ошибке^7,8.

Мониторинг

Когнитивный процесс мониторинга обычно описывают как исполнительный процесс, отвечающий за то, чтобы распределять деятельность во времени, следить за соответствием поведения требованиям задачи или среды и обнаруживать ошибки или расхождения между ответом и целью текущей задачи, сигнализируя о необходимости обновить или изменить ответ⁹.

В механизме когнитивного контроля для успешной работы мониторинга нужно, чтобы рабочая память удерживала активной цель задачи, позволяя следить за тем, чтобы поведение ей соответствовало, а когнитивная гибкость работала правильно, корректируя установку на ответ, когда обнаружена ошибка или получена негативная обратная связь о результате ответа¹⁰.

Одно из связанных с мониторингом направлений, изучаемых с помощью задачи Струпа, — анализ ошибок и самоисправлений по отдельности, а также корректировки ответа в зависимости от обратной связи после ошибки¹¹.

Такой взгляд подчёркивает, что, наряду с подсчётом количества пунктов, которые успевает прочитать пациент, было бы очень полезно собирать качественные данные, связанные с анализом ошибок, чтобы обогатить данные и повысить точность выводов.

Скорость обработки информации

Хорошо известно, что замедление обработки информации может негативно влиять на работу таких когнитивных процессов, как торможение, рабочая память и гибкость, при выполнении сложных задач.

Кроме того, публикации и исследования конструктной валидности теста Струпа показывают, что скорость обработки информации — важный фактор его правильного решения¹². Не случайно результаты по разным частям теста измеряются количеством пунктов, которые человек выполняет за 45 секунд, то есть скоростью выполнения.

Заключение

Итак, по сути этот текст посвящён многофакторности тестов, которые мы обычно используем для оценки когнитивных функций. Наша цель в клинической практике нейропсихологии — не сказать пациенту, где его предел, установленный психометрией, а понять, что вызывает этот предел и как его преодолеть.

Представьте, насколько велики ошибка и ограничение развития нейропсихологии, если мы будем основывать рабочие гипотезы и клинические выводы только на количественной интерпретации итогового балла пациента в тесте.

Напротив, наша цель может быть только одна: подходить к оценке человека с намерением разобрать сеть когнитивных процессов, лежащих в основе выполнения предлагаемых задач, чтобы определить конкретный вклад каждого из них в попытку решения.

Давно я накрепко запомнил слова Бенедет: «нейропсихология начинается там, где заканчивается психометрия». К этому можно добавить, что путь после психометрии должен быть вымощен теоретическими моделями, и чем лучше теоретическая модель, тем увереннее будет продвижение.

Прочитанный вами текст — краткое изложение статьи, опубликованной в Revista Iberoamericana de Neuropsicología под названием «Тест Струпа: нечто большее, чем торможение. Обзор в рамках концепции когнитивного контроля». Полный текст статьи доступен по ссылке: https://neuropsychologylearning.com/portfolio-item/test-de-stroop-algo-mas-que-inhibicion-una-revision-bajo-el-concepto-de-control-cognitivo/

Библиография

1. Banich MT. The Stroop Effect Occurs at Multiple Points Along a Cascade of Control: Evidence From Cognitive Neuroscience Approaches. Front Psychol. 2019 Oct 9;10:2164.
2. Lenartowicz A, Kalar DJ, Congdon E, Poldrack RA. Towards an ontology of cognitive control. Top Cogn Sci. 2010 Oct;2(4):678-92.
3. Soutschek A, Strobach T, Schubert T. Working memory demands modulate cognitive control in the Stroop paradigm. Psychol Res. 2013 May;77(3):333-47.
4. Tiego J, Testa R, Bellgrove MA, Pantelis C, Whittle S. A Hierarchical Model of Inhibitory Control. Front Psychol. 2018;9:1339.
5. Kane MJ, Engle RW. Working-memory capacity and the control of attention: the contributions of goal neglect, response competition, and task set to Stroop interference. J Exp Psychol Gen. 2003 Mar;132(1):47-70.
6. Duell N, Icenogle G, Silva K, Chein J, Steinberg L, Banich MT, et al. A cross-sectional examination of response inhibition and working memory on the Stroop task. Cognitive Development 2018; 47: 19-31.
7. Miyake A, Friedman NP. The Nature and Organization of Individual Differences in Executive Functions: Four General Conclusions. Curr Dir Psychol Sci. 2012; Feb;21(1):8-14.
8. Amieva H, Lafont S, Rouch-Leroyer I, Rainville C, Dartigues JF, Orgogozo JM, Fabrigoule C. Evidencing inhibitory deficits in Alzheimer’s disease through interference effects and shifting disabilities in the Stroop test. Arch Clin Neuropsychol. 2004 Sep;19(6):791-803.
9. Tirapu-Ustárroz J, García-Molina A, Luna-Lario P, Roig-Rovira T, Pelegrín-Valero C. Modelos de funciones y control ejecutivo (I) [Models of executive control and functions (I)]. Rev Neurol. 2008 Jun 1-15;46(11):684-92.
10. Grange JA, & Houghton G. Task switching and cognitive control: An introduction. In Grange JA, & Houghton G, eds. Task switching and cognitive control. Oxford University Press; 2014. p 1–26.
11. Miller, A., Bryant, K., Martincin, K., Livers, E., Martukovich, R., & Poreh, A. M. (2009, August). Examining the Self-Corrected and Non-Self-Corrected Errors on the Stroop Test. In Archives of Clinical Neuropsychology (Vol. 24, No. 5, pp. 441-441). Great Clarendon st, Oxford OX2 6DP, England: Oxford Univ Press.
12. Periáñez JA, Lubrini G, García-Gutiérrez A, Ríos-Lago M. Construct Validity of the Stroop Color-Word Test: Influence of Speed of Visual Search, Verbal Fluency, Working Memory, Cognitive Flexibility, and Conflict Monitoring. Arch Clin Neuropsychol. 2020 Jun 9:acaa034

Если вам понравилась эта статья о многофакторности нейропсихологических тестов, вас также может заинтересовать: