實驗室簡介





    謝淑蘭教授的研究領域涵蓋認知與腦神經科學，研究的主題包括：1. 執行功能之注意力轉換的機制；2. 多重作業虧損的來源探討；3. 睡眠剝奪與錯誤監控；4. 老化腦注意力控制的電生理研究；5. 情緒標準刺激與反應常模的基礎研究：情緒影片；6. 神經心理學方面的相關研究；7. 臨床心理學方面的相關研究；8. 其它與未來研究主題 (例如，老化與認知、神經回饋與健康促進、睡眠與認知、情緒與認知、宗教與認知、以及早產兒與認知等)。
研究的方法則涵蓋不同的研究進路(approach)，以期對認知功能，特別是對執行功能有所突破性的了解。這些方法包括：1. 傳統的行為量測（如反應時間與錯誤率）；2. 腦傷患者與老年人的認知缺損探討；3. 腦電位波的紀錄與量測 (ERP)；4. 近遠紅外線造影 (NIRS)；5. 功能性磁振造影 (fMRI)。

研究主題的具體內容如下：

執行功能之注意力轉換的機制

    在過去五年多以來，謝老師針對注意力轉換的執行控制功能做了有系統的操弄與整理幾個可能影響作業轉換虧損的變項，這些研究結果有助於了解注意力的控制理論。目前在事件相關腦電位波(ERPs)的結果也與行為的資料相呼應。在電生理的資料上發現有兩個腦成份波，CNV和P300，與行為研究中所假設的兩個歷程，準備與干擾，是相呼應的。較近期的研究報告更進一步指出轉換關連的腦成份波，P300，也與作業衝突伴隨的抑制歷程有關。此外謝老師在一系列的研究中也成功的運用腦側化準備波（lateralized readiness potentials, LRP） 區辨出不同的轉換作業模型。目前執行中的研究計畫更進一步逐一操弄各種作業參數以予比較各種不同類型的作業轉換是否涉及單一種或多種的控制機制，並由電生 理的腦成份波之變化來釐清之。此外也探討各類型轉換是否都能事先準備，亦或只有在某些特定類型的轉換中。成果也已陸續發表。
    與台-以雙邊國際合作計畫案中的合作學者歷經兩年的合作共同發現一個嶄新的抑制歷程，目前這種抑制歷程乃為原創性的選擇性注意力現象，在剛發表於Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition的論文中被命名為「競爭規則抑制(Competitor Rule Suppression)」現象，簡稱為CRS。CRS現象是指在當作業情境要求100%的 完全轉換下，受試者為了要有效提高維持作業的準備性以因應每個即時來臨的轉換嘗試下所啟動的一個高度精緻化的運作機制。亦即，在前一項嘗試次中若某作業向 度產生反應上的干擾，它會立即受到抑制，因此在轉換後若成為當下嘗試次的目標作業時，那麼反抑制歷程所須的額外時間會反映在反應時間的量測。這項抑制機制 有別於先前文獻中所發現的較長效性的抑制功能，而且所涉及的腦區活動也有所不同，目前在腦波方面也已找到其相對應的腦成份波，已被接受發表於國際期刊Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience。最近期的一篇論文更進一步檢驗是否CRS是被動的隨著時間消退亦或涉及記憶的再提取與消退

多重作業虧損的來源探討

    對於連續執行兩項作業時，有哪些因素可能影響心理不應期效應(psychological refractory period)也是申請人過去幾年的研究重點。心理不應期效應是來自Telford(1931)發現要受試者連續對兩項作業反應，當兩項作業間的時距太短時，受試者對第二項作業的反應會變慢，但是第一項作業則不受時距長短干擾。Pashler(1994a)對這個現象提出了反應-選擇瓶頸模式(response-selection bottleneck model)。然而最近的研究理論則傾向主張不應期並非是單一瓶頸所致，而是有部分的第二項作業的中央階段可以與第一項作業平行處理。因此謝老師的研究重心在於釐清究竟是單一瓶頸或是部分瓶頸。目前有一篇與國際學者合作的論文已發表在Psychonomic Bulletin and Review，該期刊是認知心理學領域的重要期

睡眠剝奪與錯誤監控

    謝老師於近年來，除了在原有的認知研究領域外，也與國立中正大學蔡玲玲老師的睡眠實驗室合作研究有關睡眠與認知的關係。研究結果已觀察到睡眠剝奪會影響ERN和Pe振幅，且在錯誤之後有再犯錯的傾向。此 研究為首例提出並證實整夜睡眠剝奪會使得錯後避免再犯錯的機制無法運作，亦即睡眠剝奪的影響力並不僅於使得犯錯的機率增加，甚至會加重一錯再錯的情形。此 研究結果除顯示睡眠剝奪對行為的一項新的負面影響外，也暗示在睡眠剝奪狀況下的意外事故發生時，其補救的機率可能比在一般清醒狀態下為低；換言之，意外事 故的嚴重性可能相對較高。代表性研究之一鼓勵受測者錯後立即矯正的行為，以期觀察矯正功能是否也會受到睡眠剝奪的影響，研究結果觀察到睡眠剝奪會全面性的改善行為作業表現，包括反應時間、忽略率與錯誤率與立即矯正率。另一篇則是操弄獎懲以期觀察睡眠剝奪後之錯誤監控系統的變化，研究結果發現外在酬賞因素與內在主動矯正的效果是不同的。謝老師近年亦被國際學者邀請於專書中撰寫Sleep deprivation and error negativity的專章已於2012年由Taylor & Francis Group所出版。

老化腦注意力控制的電生理研究

    老化與注意力瞬息(Aging in Attentional Blink) 對第一個目標物的正確辨識，使得無法成功辨識在500毫秒內，出現的第二個目標物，這種現象稱為注意力瞬息（attentional blink）。謝老師藉由注意力瞬息的實驗典範，探討同時執行腹側作業（數字辨識）與背側作業（點擊目標），是否有可能跳脫這項注意力的限制，並且比較年輕人與老年人的差異。研究結果顯示，年輕人點擊靜止和移動目標物，不會受到辨識作業的干擾，符合Milner與Goodale（1995）所提出的雙系統理論，但是老年人在雙重作業目標間距為100毫秒的時候，明顯受到比較大的干擾，老年人需要比較長的時間，來完成這個時期的點擊作業，但是在目標間距為700毫秒的時候，單一作業與雙重作業的差異，就逐漸消失。點擊消失目標物的結果顯示，老年人與年輕人在目標間距為100毫秒時，均受到數字辨識的影響，這個結果也符合抓握記憶中的物體，是由腹側系統負責的想法。
    老化與作業轉換(Aging and Task switching) 謝老師實驗室亦透過最新的一個研究證實老化對於作業轉換是特定性而非全面性的影響。這項研究利用「同-異判斷」作業轉換派典來檢驗老化對作業轉換的影響。研究中操弄以知覺或概念向度來做同異的判斷，同時也操弄「線索-目標」的時距以檢視老化是否會影響轉換的準備歷程。結果顯示老年人雖然有較大的轉換虧損，但是其準備轉換的歷程並沒有缺損，甚至比年輕人更明顯受益。此外本研究最大創新處在於進一步使用Yantis et al. (1991)發展的MMLM，並依據de Jong’s (2000)所 提出的公式來檢驗老年人的轉換虧損究竟是源自何因？是因為老年人於轉換作業時無法預先準備的嘗試次增多的源故？還是因為受限於外因性等待刺激誘發準備歷程 之故？透過模擬的結果顯示老年人的殘留轉換虧損量增長在不同類型的判斷作業上各有其不同的成因：知覺判斷作業中老年人顯然能夠完全預先準備的嘗試比例比年 輕人少；而在概念向度判斷作業上，老年人則是明顯受限於外因性等待刺激誘發的歷程。本研究所發現的老化在不同類型的轉換虧損機制呈現雙重解離的現象在文獻 中屬於創新的發現。
    老化與抑制功能(Aging and inhibitory function) 謝老師最近剛完成一項關於老化與抑制功能的研究，發現老年人的行為表現並不一定低於年輕人，然而在其腦波的反應上確實會與年輕人有顯著的差異，該成果已被接受發表於Clinical Neurophysiology期 刊中。然而鑑於抑制功能的多元性以及究竟老年人於何種情況下會伴隨有大腦補償性反應等議題尚未被深入探討，因此謝老師有系統的操弄各類抑制作業典範以及同 時操弄各種不同的作業難易度，並搭配腦波的記錄與量測，以予深入了解老化抑制功能的可能變化與補償機制，初步成果已發表於Biological Psychology。此外目前亦執行國科會研究計畫探討此議題。

情緒標準刺激與反應常模的基礎研究：情緒影片

    本計畫擬建立引發情緒的各項標準刺激庫以及國人對這些刺激的反應常模，目標有三：
一、針對人臉表情、圖片、語詞、隱喻、笑話、聲調、短片、音樂等八個項目，建立能夠引發情緒的標準刺激庫。
二、針對上述標準刺激庫，建立國人情緒反應的常模資料，這些反應包括認知評量、肌肉反應(眼動或驚跳)、以及周邊自主神經反應(心跳、血壓、呼吸及膚電反應等)。
三、針對各項刺激庫探究國人對不同情緒刺激的腦部活動反應(EEG與ERP)。
    特定情緒是否具有特定的自律神經(autonomic nervous system, ANS)反應一直是心理學家感興趣的主題。1884年James提出的情緒歷程假設，便指出情緒有著不同的自律神經反應模式。雖然後續有些學者也提出了實證資料證明有些情緒是可以在自律神經反應模式上做出區別的，但是對於情緒引發的自律神經反應仍然無法有專一性的整合結果。目前執行完畢的研究計畫（與台大等諸多大學有跨校研究計畫）以Ekman(1984)的基礎情緒做為選取刺激材料的獨立變項，並以二維變項理論和自律神經反應模式為依變項進行情緒短片資料的量化分析。研究成果已發表於中華心理學刊。

神經心理學方面的相關研究

一、腦傷患者的認知及注意力功能變化；
二、基底核與額葉紋狀體迴路的注意力轉換功能探討；
三、神經心理測驗評量的編製與常模建立等。
    謝老師在神經心理學方面的研究主要是集中在巴金森氏症患者的注意力功能上。這類研究的動機乃由於大腦額葉主要負責執行控制功能，而基底核與額葉間又有密不 可分的神經迴路連結，了解基底核於認知功能所扮演的角色已是刻不容緩。然而大部份學者一味只觀察到大腦額葉受損患者與巴金森氏症患者在臨床上表現出類同的 認知缺陷，但實際上他們認知缺陷的內在導致原因很可能是不同的。謝老師透過實證的研究，發現巴金森氏症患者注意力轉換缺陷是屬於特定性的，只有在反向轉換 先前一致性的刺激-反應聯結情況才有缺損。這項結果很可能可以成為日後去區分額葉與基底核所扮演的認知功能角色差異的基礎。
    此外謝老師也曾針對額葉癲癇(frontal epilepsy)進行注意力功能的探討，並發現其缺損的型式與巴金森氏症患者不同。這也顯示出額葉與基底核在注意力功能上可能扮演不同角色。
    在有關兒童認知功能研究方面，由於學習障礙兒童不像其他類特殊兒童，具有明確的原因與診斷標準。因此國內十分迫切需要有完善的測驗工具來幫助了解這類兒童 是因何種特定的認知能力缺陷，而妨礙其有效的學習。謝老師所參與的這項早期計畫案已有信度及常模等具體成果，並已應用於臨床上使用。

臨床心理學方面的相關研究

    謝老師在臨床心理學方面曾指導過行為醫學研究所碩士生進行以下三個研究：其中(1)&(2)兩篇已發表於中華心理衛生學刊。

(1)  具有強迫症狀的大學生在選擇性注意力之探討
「本 研究的目的在探討具有強迫症狀的人在其選擇性注意力上的功能。研究中使用非語文刺激的視空間促發作業。這類型的典範可用來檢測對相關訊息的促發能力與無關 訊息的抑制能力。參與者完成健康性格習慣量表與馬氏強迫症狀量表，依據量表分數被區分成三個組別：非焦慮控制組、泛焦慮控制組、強迫症狀組。且所有組別的 參與者都完成視空間促發作業。結果顯示強迫症狀組的抑制效果量顯著低於其他二組控制組，這個結果推測，具有強迫症狀的人會有較少的認知抑制的功能。與過去 的研究發現相反，我們的結果顯示強迫症狀的人會在空間位置上顯示出有抑制缺損的情況。」


(2)  以負向促發作業探討強迫症患者與其他焦慮症患者對於情緒面孔之注意抑制及記憶
提取
「本研究主要驗證強迫症與其他焦慮症患者的「抑制缺損」以及「認知逃避」假設，並探討個體對於陌生面孔刺激的「注意抑制」與「記憶提取」歷程。研究方法：作業使用夾擊典範負向促發作業，受試者包括未使用藥物治療的強迫症與其他焦慮症之初診病患，及配對的正常人。所有病人的焦慮程度以「焦慮狀態—特質量表」控制在同一水平。研究結果：ANOVA反應時間分析結果顯示，正常人出現中性與威脅負向促發效應，其他焦慮症患者未出現中性負向促發效應，卻出現威脅負向促發效應，而強迫症患者的負向促發效應則均消失。研究結論：研究結果驗證抑制缺損假設及暗示可能的認知逃避效果，且強迫症患者與其他焦慮症患者具有明顯不同的表現型態，暗示兩者具不同的病理機制。討論中並納入可能的注意抑制及記憶提取作用，並說明患者在臨床症狀上的相關表現。

(3)  憂鬱症患者於選擇性注意歷程對正性與負性干擾物之抑制現象
本研究主要以負向促發作業探討憂鬱症患者選擇性注意力功能，並
了解在不同詞性干擾下對注意力抑制或記憶提取歷程的影響。

其它與未來研究主題

其它國際合作研究案成果

    謝老師除了國科會計畫之執行外，亦與荷蘭、以色列、義大利等國的學者進行跨文化的認知相關研究。已進行的研究包括(1)探討閱讀習慣是否會影響注意力機制的運作，與(2)探討宗教對於注意力運作的影響。未來可能會進行更多的相關研究。

國衛院新計劃
A Family-Centered Intervention Program for Preterm Infants: Effects and Their Biosocial Pathways (以家庭為中心之早產兒介入計劃：療效與其生物社會影響途徑)

    本計劃共計臺大，馬偕與成大三家醫院參與，計畫目的乃評估對早產兒(出生體重低於1,500克)以「家庭為中心的介入治療方案(FCIP)」的治療成效。


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