“认知控制”这一术语指的是通过维持目标情境和过滤掉无关信息来动态引导行为的一系列过程。在精神分裂症（PSZ）患者中，认知控制缺陷已有充分记录（参见Lesh等人，2011年；Cohen等人，1996年；Barch等人，2023年的综述），但并非所有的认知控制缺陷都同样严重。一些范式可以引发明显的认知控制缺陷，例如斯特鲁普任务（Stroop Task），该任务挑战抑制控制能力（Hepp等人，1996年；Cohen等人，1999年；Moritz等人，2002年；Zalla等人，2004年；Perlstein等人，1998年；Alain等人，2002年；Joyce等人，1996年；Fett等人，2019年；Lesh等人，2013年；McGrath等人，1997年；Barch等人，1999年；参见Westerhausen等人，2011年的元分析）；AX-CPT任务，该任务挑战情境处理能力（Cohen等人，1999年；MacDonald等人，2005年；Javitt等人，2000年；Lesh等人，2013年；Dias等人，2011年；Chun等人，2018年）；以及双耳听觉任务（Dichotic Listening Task），该任务挑战听觉选择性注意能力（Wielgus & Harvey，1988年；L?berg等人，1999年；Schneider，1976年；Wahl等人，1976年；Wishner & Wahl，1974年；Bozika等人，2014年）。相比之下，弗兰克任务（Flanker Task）虽然挑战反应冲突监控能力，但并未始终如预期地引发反应时间上的缺陷（参见Westerhausen等人，2013年的元分析）。同样，研究表明PSZ患者在任务转换方面存在缺陷——但仅当行为反应规则在试验间发生变化时才会出现这种缺陷，而当他们只是将注意力转移到给定刺激的不同维度上时则不会（Meiran等人，2000年；Kieffaber等人，2007年；Ravizza等人，2010年；Wang等人，2022年）。区分这些不同的认知控制子领域至关重要，因为它们在精神分裂症中的受影响程度不同，且各自具有独特的神经基础（Ravizza & Carter，2008年；Niendam等人，2012年；Kieffaber等人，2013年）。
在本研究中，我们采用了Cooper等人（2019年）描述的提示性任务转换范式，以在同一任务中分离并考察认知控制的三个领域：对情境的选择性注意、规则转换和反应冲突管理。先前的研究表明，PSZ患者在视觉特征的选择性注意方面功能完好；也就是说，他们能够像健康对照组（HCS）一样有效地使用中枢和外围线索来引导视觉注意（Nestor等人，1992年；Luck等人，2019年；Sereno & Holtzman，1995年；参见Luck & Gold，2008年的综述）以及工作记忆（Erickson等人，2015年；Gold等人，2006年；Smith等人，2011年；Hahn等人，2012年）。然而，当视觉特征被关注后，PSZ患者在激活适当的情境（即反应规则）方面可能存在障碍。在AX-CPT任务中，如果X线索出现而Y线索不出现，并且只有在X线索之前出现A线索时，PSZ患者在B-X类型的试验中往往表现较差，而在A-Y类型的试验中表现正常（例如，Cohen等人，1999年；Lesh等人，2013年）。也就是说，他们在每次试验中难以灵活维持情境，因此会将B线索后的X线索错误地归类为目标。综合这些结果，可以认为PSZ患者在维持行为反应的情境方面存在特定缺陷；这类研究表明，在当前任务中，随着对情境相关反应集的了解增加，PSZ患者的表现会有所改善。
该范式的结构还允许同时测量与规则转换和反应冲突管理相关的认知控制能力。如上所述，关于PSZ的任务转换成本，现有文献存在分歧，这一分歧在考虑试验间发生的转换类型时可以得到解决。如果反应映射保持不变，PSZ患者在切换对刺激的关注方面似乎具有正常能力（Meiran等人，2000年；Kieffaber等人，2007年；Ravizza等人，2010年）。例如，当要求PSZ对刺激进行相似性判断时，他们能够在关注形状和大小之间切换（Kieffaber等人，2007年）。然而，当行为反应规则在试验间发生变化时，就会出现显著缺陷（Ravizza等人，2010年；Wang等人，2022年；Meiran等人，2000年）。例如，Meiran等人（2000年）发现，当要求PSZ报告刺激在网格上的位置（上 vs. 下；左 vs. 右）时，如果适当的反应映射在试验间发生变化，PSZ患者会出现独特障碍。
同样，关于PSZ的反应冲突效应，现有文献也存在分歧。PSZ患者在斯特鲁普任务中表现出明显的缺陷，该任务要求抑制强烈的词阅读反应（Westerhausen等人，2011年），但在弗兰克任务中，当需要抑制对干扰刺激的行为反应时，他们的表现通常正常（Westerhausen等人，2013年）。再次强调，反应冲突的性质对于理解这种差异至关重要：当反应冲突发生在强烈主导的反应背景下时，PSZ患者更难以使用认知控制来解决这种冲突。相反，当行为反应是任务特有的且不需要与过度学习的行为解决冲突时（例如，弗兰克任务中的箭头选择与词阅读），反应冲突缺陷较小。选择性注意文献也反映了这一点，表明当空间线索与目标位置一致时，PSZ患者能够正常使用视觉选择性注意线索（例如，Nestor等人，1992年），但当线索要求参与者将注意力从提示位置移开以检测目标时则不然（即，需要抑制强烈的主导注意反应；Maruff等人，1996年）。
在本研究中，我们对Cooper等人（2019年）描述的提示性任务转换范式进行了改编，以在同一任务中分离并考察认知控制的三个领域：对情境的选择性注意、规则转换和反应冲突管理。先前的研究表明，PSZ患者在视觉特征的选择性注意方面功能完好；也就是说，他们能够像健康对照组（HCS）一样有效地使用中枢和外围线索来引导视觉注意（Nestor等人，1992年；Luck等人，2019年；Sereno & Holtzman，1995年；参见Luck & Gold，2008年的综述）以及工作记忆（Erickson等人，2015年；Gold等人，2006年；Smith等人，2011年；Hahn等人，2012年）。然而，当视觉特征被关注后，PSZ患者可能在激活适当的情境（即反应规则）方面存在障碍。在AX-CPT任务中，如果只有X线索出现而Y线索不出现，PSZ患者在B-X类型的试验中往往表现较差，而在A-Y类型的试验中表现正常（例如，Cohen等人，1999年；Lesh等人，2013年）。也就是说，他们在每次试验中难以灵活维持情境，因此会将B线索后的X线索错误地归类为目标。同样，他们也没有证据表明在A线索后将Y线索过度归类为目标。综上所述，这些结果表明PSZ患者在维持行为反应的情境方面存在特定缺陷；这类研究表明，在当前任务中，随着对情境相关反应集的了解增加，PSZ患者的表现会有所改善。
该范式的结构还允许同时测量与规则转换和反应冲突管理相关的认知控制能力。如上所述，关于PSZ的任务转换成本，现有文献存在分歧，这一分歧在考虑试验间发生的转换类型时可以得到解决。如果反应映射保持不变，PSZ患者在切换对刺激的关注方面似乎具有正常能力（Meiran等人，2000年；Kieffaber等人，2007年；Ravizza等人，2010年）。例如，当要求PSZ对刺激进行相似性判断时，他们能够在关注形状和大小之间切换（Kieffaber等人，2007年）。然而，当行为反应规则在试验间发生变化时，就会出现显著缺陷（Ravizza等人，2010年；Wang等人，2022年；Meiran等人，2000年）。例如，Meiran等人（2000年）发现，当要求PSZ报告刺激在网格上的位置（上 vs. 下；左 vs. 右）时，如果适当的反应映射在试验间发生变化，PSZ患者会出现独特障碍。
同样，关于反应冲突对PSZ的影响，现有文献也存在分歧。PSZ患者在斯特鲁普任务中表现出明显缺陷，该任务要求抑制强烈的词阅读反应（Westerhausen等人，2011年），但在弗兰克任务中，当需要抑制对干扰刺激的行为反应时，他们的表现通常正常（Westerhausen等人，2013年）。再次强调，反应冲突的性质对于理解这种差异至关重要：当反应冲突发生在强烈主导的反应背景下时，PSZ患者更难以使用认知控制来解决这种冲突。相反，当行为反应是任务特有的且不需要与过度学习的行为解决冲突时（例如，弗兰克任务中的箭头选择与词阅读），反应冲突缺陷较小。这种区别在选择性注意文献中也得到了体现，表明当空间线索与目标位置一致时，PSZ患者能够正常使用视觉选择性注意线索（例如，Nestor等人，1992年），但当线索要求参与者将注意力从提示位置移开以检测目标时则不然（即，需要抑制强烈的主导注意反应；Maruff等人，1996年）。
在本研究中，我们对38名PSZ患者和35名健康对照组（HCS）进行了改编后的提示性任务转换范式（Cooper等人，2019年）测试，以分离并测量这三个认知控制领域（对情境的选择性注意、规则转换和反应冲突管理）。在该任务中，每次试验都会向参与者展示一个目标刺激，并要求他们根据目标出现的位置对三个刺激维度（颜色、数字或字母）中的一个做出按键反应。相应的反应映射根据被探测的刺激维度在试验间发生变化（图1D）。在每个目标出现之前，参与者会收到一个提示，指示将探测哪个刺激维度；这些提示的信息量各不相同，从完全信息丰富的（图1A）到部分信息丰富的（图1B）或完全不信息的（图1C）不等。如果PSZ患者在情境选择性注意方面存在障碍，我们预计他们将无法像健康对照组样本那样随着提示信息量的增加而表现出行为上的改善（例如，Cooper等人，2017年；2019年）。同样，提示类型也可能保持不变或在试验间切换；因此，反应映射也可能保持不变或在试验间切换。如果PSZ患者在规则转换方面存在障碍，我们预计他们在“保持”和“转换”类型试验之间的反应时间差和准确性差会更大（即，反应时间和准确性差异更大）。最后，反应冲突的影响表现为在所有三个刺激维度的正确反应匹配的试验与目标维度与非目标维度的正确反应不匹配的试验之间的反应时间和准确性差异。如果PSZ患者的反应冲突加剧，我们预计在非一致类型试验中的行为成本会高于健康对照组。
