没有人擅长所有事情,或者说,大多数人并不擅长所有事情。同样,也很少有人在所有方面都表现得很差。我们大多数人只是处于平均水平。但神经心理学家——这些以测试大脑功能为职业的专家——期望测试结果会有一些合理的分散。
"在健康人中,总会有一些变异性,"神经心理学家Victor Del Bene博士说道,他是阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham, UAB)海辛-西格尔医学院(Heersink School of Medicine)神经病学系的助理教授。Del Bene使用的测试取决于一个人的年龄、健康状况以及他们正在经历的认知问题。记忆问题是一个主要关注点。Del Bene会使用一套可能产生十几项甚至更多单独分数的认知测试——在某些情况下,多达30项。典型的测试套件涵盖"处理速度和反应时间、注意力、语言、视空间能力、记忆以及执行功能,"Del Bene说。大多数人会在某些测试上表现得比其他测试更好。"即使你通常的表现处于平均水平,并非每个分数都可能围绕在第50百分位附近,"Del Bene说。
尽管如此,包括Del Bene在2023年共同撰写的一篇论文在内的研究表明,具有健康认知能力的人在神经认知测试中通常有"一致"的分数。也就是说,通过足够多的测试,他们的分数符合经典的正态分布曲线,几乎所有分数都集中在曲线中心的一个标准差范围内。
"你可能会有几个分数高于这个模式,几个低于这个模式;但我们知道的是,当测试具有平均智力能力的健康人时,他们的分数往往会聚集在一起,"Del Bene说。"智商分数较低的人变异性较小,而那些具有高平均智商及以上的人往往在他们的认知概况中有更多的变异性。"不过,即使智商很高,也不太可能所有分数都处于优秀范围。
"当你给15到20个测试给健康的高功能个体时,从统计学上讲,你可能会得到几个低于预期的分数,但不符合下降模式,"Del Bene说。"但当你引入病理学存在时,如缺血性脑损伤或阿尔茨海默病病理,认知概况中的方差开始扩大。变异性结果证明是大脑功能变化的一个非常敏感的指标。"
一种需要认真对待的微妙迹象
Del Bene是越来越多研究个体认知测试分数变异性(称为认知个体内部变异性,或IIV,即个体内变异性)的研究人员之一。
在《临床神经心理学家》(The Clinical Neuropsychologist)期刊上发表的一篇新综述论文中,Del Bene和他的合著者,包括UAB护理学院的大学教授David Vance博士和UAB心理学系助理教授Nicholas Borgogna博士,提供了IIV领域的历史、方法论和未来研究方向的概述。
Del Bene指出,个体内变异性已被认识超过100年。但过去十年左右,人们对它的兴趣激增。
包括Del Bene和Vance在内的研究表明,IIV在许多不同疾病中升高。这些疾病包括早期阿尔茨海默病、HIV感染、帕金森病、额颞叶痴呆、创伤性脑损伤、路易体疾病、神经侵入性疾病、精神分裂症、抑郁症和乳腺癌。
"变异性结果证明是大脑功能变化的一个非常敏感的指标。"
"升高的IIV已被发现可以预测从正常认知状态到轻度认知障碍和痴呆症的进展,以及功能下降风险[即财务管理方面的困难]和发病率和死亡率风险增加,"Del Bene和他的合著者写道。
由Stephen Aita博士领导并与Del Bene合著的一项最新荟萃分析显示,在阿尔茨海默病研究中,轻度认知障碍患者和阿尔茨海默病痴呆症患者的IIV增加呈现出一致的模式。
"认知个体内部变异性可能特别有助于诊断早期神经退行性疾病,当患者带着主观担忧前来就诊,并在测试中有一些较低的分数,但没有任何分数达到受损范围时,"Del Bene说。"变异性可能是一种需要认真对待的微妙迹象。随着阿尔茨海默病生物标志物的出现,主观认知担忧与认知变异性相结合可能足以将患者转诊至专门从事记忆障碍的诊所。"
计算认知个体内部变异性
在解释认知分数时,神经心理学家将患者的测试分数与规范样本的分数进行比较。也就是说,与同年龄和其他共享人口统计学调整的人的分数进行比较,这些人的表现应该大致相等。在没有基线评估或同一患者早期测试结果的情况下,这是初始评估的黄金标准方法。
如果记忆测试分数明显低于预期,这是一个需要关注和进一步评估的原因,包括转诊给神经科医生和进行脑部MRI或PET扫描。但如果没有任何分数低于该阈值呢?
这种情况比你想象的更常见。当Del Bene还是博士后研究员时,他参与了诊所的晨间患者报告,他注意到他的导师们经常争论他们在患者神经心理学概况中看到的变异性是正常的,还是表明新兴病理、医学疾病或其他心理因素的迹象。"试图解开这个问题成为了我的兴趣,"Del Bene说。"我们如何弄清楚什么是正常的,什么是异常的变异性?"
Del Bene在约翰霍普金斯大学的导师们培训他,让他认识到了认知IIV的重要性。
"认知个体内部变异性可能特别有助于诊断早期神经退行性疾病,当患者带着主观担忧前来就诊,并在测试中有一些较低的分数,但没有任何分数达到受损范围时。"
从根本上讲,IIV关注的是表现的波动。这可能是在单个测试上不一致的结果,或者是分数在一套测试中的分散情况。IIV的一个常见公式首先计算一个人在测试套件上的平均表现,称为整体测试套件均值,然后确定围绕该均值的标准差。为了考虑整体测试套件平均值,然后可以将标准差除以整体测试套件均值,得到一个称为变异系数的分数。正如Del Bene在2023年合著的论文中概述的其他方法,使用偏度和峰度的统计方法来捕捉在认知概况中看到的变异性。
表现的异常波动是某些问题正在发生的线索。想象三个记忆测试被施测。一个在正常范围内,一个在受损范围内,一个在正常和受损的边缘,或临界受损。这可能是一个线索,表明与记忆相关的脑部区域不如其他区域功能良好。
为什么我们不能保持一致?
一个多世纪以来,心理学家一直对变异性现象感到困惑。"早期的实验心理学和心理物理学研究使用反应时间来研究为什么人们在反应上不一致,"Del Bene说。鉴于当时的技术,测量这一点最明显的方式是在反应时间测试上,但技术限制使得准确研究这一现象具有挑战性,因为反应时间的测量需要达到毫秒级别。
在1990年代,"有些人重新回到这个想法,我们开始看到这种现象非常敏感,"Del Bene说。"它告诉我们一些独特的东西,结果证明它可以告诉你很多关于大脑功能的信息。"从1977年到2000年,只有24项研究提到了IIV;但在2001年到2025年之间,这一数字跃升至667项研究,显示出研究兴趣的增长,Del Bene指出。
在他们的新论文中,Del Bene、Vance和他们的合著者总结了该领域的现状和未来方向。
Vance在2023年发表的一篇论文(Del Bene为合著者)检查了多项关于乳腺癌幸存者中IIV的研究。"这四项研究支持认知IIV作为一个有用的测量指标,可以检测乳腺癌幸存者经常报告但通常无法通过标准规范认知测试检测到的微妙客观认知变化,"作者写道。
认知个体内部变异性测量的另一个临床应用可能是测量康复的影响。"患者确实可以从中风和创伤性脑损伤中恢复认知,"Del Bene说。"IIV可能还能告诉我们愈合过程。"在2024年的一篇论文中,Vance和合著者报告说,一些参与者在认知训练后IIV降低,这表明IIV也可以用于跟踪受伤后的认知改善的说法可能有其有效性。
神经心理学家如何利用IIV
"如果一位患者带着主观担忧前来就诊,我看到他们不一定有损伤,但概况中存在分散的变异性,并且他们在测试中积极参与,这就会引起警示。"
尽管在临床上使用IIV还没有标准化指南,但该领域正朝着这个方向发展。Del Bene的同事、佐治亚大学的神经心理学家Andrew Kiselica博士最近基于国家阿尔茨海默病协调中心(National Alzheimer's Coordinating Center)的数据开发了阿尔茨海默病患者的IIV规范数据集,该中心收集了来自全国阿尔茨海默病研究中心的公开可用数据集。"Kiselica博士研究的目的是弄清楚在健康参与者样本中什么是正常的IIV与异常的IIV,"Del Bene说。有了这个数据集作为参考,Del Bene对患者IIV"病理性升高"的情况有了更好的了解,他说。
"如果一位患者带着主观担忧前来就诊,我看到他们不一定有损伤,但概况中存在分散的变异性,并且他们在测试中积极参与,这就会引起警示,"Del Bene说。"在与患者的反馈中,我会提出建议,解决可能对认知变异性有贡献的生活方式因素和行为,并要求他们在六个月或十二个月后返回进行重复评估,以便我们可以密切关注这种变异性。在返回就诊时,如果我看到分数的分散增加,或者认知领域的轨迹现在开始显示下降,而他们已经解决了睡眠、抑郁或血压等行为,那么IIV有助于早期检测这些认知症状。根据IIV和下降的潜在原因,我们可以将患者转诊进行生物标志物和高级影像学检查,到睡眠诊所,或提供进一步的行为建议,如锻炼或心理治疗。"
在这一点上,"有很多研究表明IIV对病理与非病理非常敏感,"Del Bene说。"现在我们开始进一步研究,进行生物标志物研究和影像学研究。"2026年2月,Del Bene和他的合作者提交了一篇新论文(现在可作为预印本获取),该论文将IIV分数与轻度认知障碍和痴呆症患者的脑脊液生物标志物和淀粉样蛋白PET相关联。在认知未受损组中,未发现阿尔茨海默病生物标志物的存在与IIV之间有关联。
"计算IIV不会也不应该取代传统的认知测试评分和解释方法,"Del Bene说。"但IIV可能是工具箱中的另一个工具,特别是对于可能存在早期微妙变化的困难边界案例。"
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