摘要
认知灵活性——即适应性地在不同心理过程之间转换的能力——对人类功能至关重要。本元分析使用两种常见评估方法：威斯康星卡片分类测验（规则发现）和任务切换范式（规则检索），考察与年龄相关的认知灵活性神经相关物变化。我们综合了85篇文章中118项实验的结果，涉及2246名年轻、中年和老年成年参与者。激活似然估计分析显示，随着年龄增长，神经参与度呈下降趋势，特别是在后部区域，而老年人则表现出前部转移。年轻成年人表现出双侧激活模式，而老年人则显示以左侧为主的活动，表明神经回路重新分配。规则检索任务在所有年龄组中一致激活左侧额顶叶区域，中年成年人还额外招募右侧小脑和内侧额叶。对于规则发现任务，年龄相关变化在双侧额顶叶区域被观察到，而老年人在左侧额下回表现出独特的激活。这些发现突显了规则检索与规则发现过程的老化轨迹存在差异，反映了神经机制随年龄的变化。此外，中年成年人招募了与冲突监测相关的额外区域，而老年人则更依赖与规划相关的区域，表明策略差异。我们的研究为认知灵活性的神经基础及其年龄相关变化提供了关键见解，强调了对机制和任务特异性年龄轨迹研究的必要性。
引言
灵活思维使我们能够根据新情况调整认知表现，从不同角度看待现象，设计新颖解决方案并产生新想法，从而构成创造力、问题解决和行为适应的关键要素。其关键组成部分之一是认知灵活性——在处理的信息之间切换的能力，包括在有形物体属性之间以及在两个或多个认知任务、概念或策略之间切换。功能性磁共振成像(fMRI)元分析已广泛探索了年轻成年人认知灵活性的神经相关物，涉及额顶叶和扣带-盖部网络中的关键区域以及一系列皮层下结构。然而，与年龄相关的认知灵活性脑相关物变化仍 poorly理解，特别是在考虑规则发现和规则检索的不同认知需求时。近期针对年轻成年人的元分析证据突显了与这些过程相关的不同神经激活模式，强调了在研究生命周期变化时需分别考察它们的必要性。本元分析通过探索从年轻、中年到老年成年期认知灵活性的脑相关物，明确区分规则发现和规则检索过程，阐明其神经机制的年龄相关模式，弥补了这一空白。
认知灵活性通常被称为切换和心理集转换。因此，它包括四个认知组成部分：(1)显著性检测和注意力，(2)工作记忆，(3)抑制，以及(4)心理集重构，这些部分协同工作以确保灵活行为。此外，外部因素，如任务需求，在切换能力中起着至关重要的作用，因为它们定义了任何灵活调整所需的认知组件集。更具体地说，在熟悉任务之间切换需要将注意力集中在它们的独特属性上，并在切换到另一任务时有效抑制一个任务。这通过心理集重构成为可能。此外，任务切换依赖于工作记忆，以便在任务之间切换时保存相关信息进行操作。然而，当任务不确定性增加时（例如下棋、头脑风暴），我们必须额外依赖先前经验（知识表征），这些经验包含可能有助于识别灵活和最优解决方案的策略。
在心理学研究中，两种切换类型——即在不确定情况下的切换和在预定义条件下的切换——通常通过威斯康星卡片分类测验和任务提示切换范式分别测量。两项任务都考察认知灵活性；然而，TSP通过记忆检索评估规则切换，而WCST中相同行为则是通过基于反馈的试错来估计的。换句话说，在TSP中，参与者会收到提示并被要求检索需要应用的规则（即规则检索），而在WCST中，参与者在收到负面反馈后被要求发现规则（即规则发现）。
神经影像学研究已检验了年轻成年人执行这些任务时的脑相关物，显示规则发现和规则检索都在几个左侧额顶叶区域以及主要在右侧半球的扣带-盖部区域（如岛叶和扣带回）激活。直接比较对这两项任务的大脑反应显示，WCST中的规则发现与扩展的双侧激活相关，延伸至额顶叶、扣带-盖部和皮层下区域（最显著的是丘脑），而与规则检索相关的激活仅在靠近扣带回的左侧内侧额叶被检测到。值得注意的是，类似的丘脑-皮层激活在不确定性决策中被观察到，而与规则发现相关的前额极皮层(BA10)激活则在战略规划期间被记录。这些数据共同表明任务需求（即基于提示的切换或不确定性中的切换）如何在年轻成年人中改变大脑反应。中年个体，尤其是老年人的认知灵活性神经基础仍理解不足。行为研究表明，认知灵活性任务的表现开始在30至49岁之间恶化，突显了从中年期开始研究认知灵活性脑相关物的重要性。这种与年龄相关的衰退也强调了需要考察整个成年期的神经机制，而不仅仅局限于年轻和老年群体之间的比较。
研究中年成年人，特别是关于规则发现切换的认知灵活性脑相关物的研究，结果有些混杂。几项研究突出了小脑激活，而其他研究通常在额顶叶皮层、扣带回和皮层下区域展示增强的激活——与年轻成年人观察到的模式相似。此外，中年成年人在规则检索切换过程中显示双侧额顶叶区域和右侧岛叶的激活。关于皮层下结构，一些研究暗示丘脑、尾状核和壳核的参与，而其他研究未能支持这些发现。总体而言，现有结果表明，在中年人群中，这些激活在不同脑结构中的侧化和拓扑特异性存在相当大的变异性。
中年期规则检索切换的双侧激活和皮层下区域额外参与，与年轻成年人中主要左侧额叶皮层激活形成对比，可能归因于补偿过程。事实上，规则检索切换严重依赖于冲突监测过程，并由于持续的提示呈现而需要工作记忆更新，揭示了从中年开始出现的年龄相关变化。这可能是为什么规则检索任务切换的成功表现伴随着额外脑区的招募。然而，尚不确定这种更广泛的活动分布是源于假定的补偿过程、与年龄相关的脑反应选择性降低，还是其他因素。因此，尚缺乏对规则发现和规则检索特定激活的令人满意的解释机制，同样难以确定中年期认知灵活性脑相关物的一般模式，这个问题仍有待进一步研究。
在老年人中，规则发现切换与多个双侧额叶激活相关，特别是在前额极区域。还显示了皮层下区域以及岛叶和顶叶皮层的参与——值得注意的是，类似的双侧额叶激活模式以及皮层下参与已在年轻成年人中观察到。这些差异进一步使评估老年人中与年龄相关的变化变得复杂。对这些发现的一种可能解释是由老化中的后-前转移(PASA)理论提供的，该理论假设，随着年龄增长，老年人在认知任务中表现出从后部（例如枕叶、顶叶）到前部（例如前额叶）脑区的转移，可能作为对后部脑功能年龄相关衰退的补偿机制。PASA现象可能有助于解释观察到的神经激活变异，特别是认知灵活性任务中额叶区域参与增加的现象。
最后，在老年人规则检索切换的研究中报告的结果甚至更加不一致。一些研究发现了左侧或双侧额顶叶激活。此外，颞叶皮层、皮层下区域、扣带回、小脑和杏仁核也在几项研究中出现。因此，总体而言，现有发现表现出相当大的变异性，规则检索切换在老年期可能涉及额外的皮层区域。
尽管简短，上述文献综述突显了神经影像学研究中的显著不一致性，这些不一致性使关于认知灵活性基础脑机制年龄相关变化的关键问题在很大程度上仍未得到解答。为填补这一空白，本元分析旨在识别和描述现有fMRI文献中记录的不同成年阶段一般切换能力的血流动力学脑相关物。此外，我们寻求确定规则检索和规则发现切换过程的年龄特异性脑相关物，并识别这些过程之间的共性和差异，特别是与老化相关。我们的总体假设预测，一般切换能力将表现出后部脑区激活的年龄相关减少，同时额叶区域显著增加，与老化中的后-前转移(PASA)模型一致，该模型先前已为其他执行功能所证实。鉴于在不确定和预定义条件下切换涉及不同的过程（规则检索和规则发现），我们假设每个过程有不同的老化轨迹。基于上述现有证据，我们可能预期规则检索涉及左侧额顶叶和扣带-盖部参与，所有年龄中显著的后部减少，而规则发现切换则涉及这些区域更双侧的参与以及与年龄相关的后部减少。
方法
文献搜索和文章选择标准
在PubMed、Web of Science、BrainMap、Neurosynth和PsycInfo数据库中进行了全面文献搜索，以识别2024年10月之前发表的相关文章。使用了以下特定搜索词："cognitive flexibility" OR "set-shifting" OR "task-switching" AND (fMRI)，共找到5882篇文章。通过仔细检查一篇先前元分析的参考文献，额外手动获取了2篇文章。去除重复项后，3502篇出版物进入基于标题和摘要的筛选程序。其中2988项研究被排除，原因包括：(a)未使用fMRI方法，(b)未考察认知灵活性，(c)不是原始研究（即为综述或元分析），或(d)为单案例研究。图1显示了PRISMA流程图，提供了文献筛选过程的详细信息。
对剩余514篇文章的全文进一步应用以下标准进行排除：
- 研究必须以英语发表；
- 研究必须涉及人类；
- 报告必须包括全脑分析；
- 结果必须来自一般线性模型分析（例如，心理生理相互作用、主成分分析被排除；去激活、相关性、联合和连接分析也被排除）；
- 研究必须采用经典血氧水平依赖(BOLD)减法方法（例如，任务切换与对照任务）在WCST（仅任务相关反馈版本）或TSP任务中。如果研究使用情绪刺激或包含基于奖励的操作任务设计，则从分析中排除，以避免此类设计引入的偏差。比较不同认知领域（如切换与抑制）的对比也被排除；
- 坐标必须以标准化立体定向Talairach或蒙特利尔神经学研究所(MNI)空间报告；
- 研究必须纳入18岁以上典型发育参与者的数据。对于涉及患者的研究，如果健康对照组数据可以分离，则包含这些数据。
最终85篇文章包含总共118项实验（即一些文章报告了多项实验），共涉及2246名参与者。有91项实验针对年轻成年人，12项实验涉及中年样本，15项实验针对老年人（见表1了解样本年龄）。为所有年龄组准备的数据集包括分别从WCST和TSP获得的数据。值得注意的是，坐标数据的实证模拟表明，激活似然估计(ALE)的敏感性和功效在具有17项或更多实验的元分析中最佳。虽然我们的中年样本和单独的WCST/TSP分析低于此阈值，但我们应用了推荐的稳健阈值标准，并将这些结果解释为可能为未来研究和元分析调查提供信息的指示性趋势。鉴于与中年和老年组相比，年轻成年样本大得多，我们还进行了补充分析，以验证样本量差异是否影响结果，特别是对于组间对比和联合分析。三个随机选择子组的结果在补充材料中提供（表S1）。由于切换概率、预备活动与基于刺激的活动以及提示到任务分配等方法学因素已被证明会影响结果，我们检查了这些因素，发现它们在所有年龄组中分布相似。文献搜索和文章筛选由两名作者(ZC和AFi)进行，他们仔细阅读每篇识别出的文章，应用资格标准，并将文章特征分类为子类别以进行数据提取。在关于数据分析、对比或资格标准存在不确定性的情况下，其他合著者(AFa和MA)进行了额外筛选。
数据提取
从每项实验收集的数据包括以下信息：(1)作者，(2)发表日期，(3)样本量，(4)人口统计学信息，(5)焦点数量，(6)任务，以及(7)实验对比。每项实验提取数据的摘要分别在表1、2和3中表示——分别为年轻、中年和老年成年组。所有研究均由ZC和AFi审查两次。
数据分类
由于本工作的目标是区分不同年龄需要在已知或未知规则之间切换的认知灵活性任务，我们将数据按(a)规则推导类型和(b)年龄分组。与我们之前的工作一致，具有提示规则切换的任务被归类为规则检索，由TSP代表。相应地，需要通过基于反馈的试错而非使用提供的提示来发现切换规则的任务被归类为规则发现，由WCST代表。
为研究认知灵活性的年龄相关脑相关物，我们将数据分为三个年龄组：年轻成年人（20-30岁）、中年成年人（31-60岁）和老年人（60-80岁）。鉴于研究之间年龄范围的可变性，特别是某些研究采用了广泛的年龄范围，固定分类有时具有挑战性；我们根据平均年龄和标准差将这些情况分配到相应的年龄组。尽管做出了这一努力，某些年龄范围之间的重叠仍可能无法完全排除。为解决这种潜在的年龄重叠，我们确定了24项年轻成年实验，其平均年龄在20-30岁之间，但年龄范围仍超过30岁，并运行了排除这些实验的比较分析。这产生了与完整数据集一致的结果，证实年龄范围变化并未显著影响我们的发现（表S2）。我们选择使用30岁作为年轻成年人的最大年龄，31岁作为中年组的最小年龄，主要是出于保留中年组实验的实用原因，这使我们能够分析该年龄组中的指示性趋势。此外，实证研究表明，从静息态fMRI数据中提取的特征已被证明可以准确分类脑年龄，报告在区分年轻成年人（21-30岁）与31-40岁个体方面具有高准确性。行为上，老年人始终表现出比年轻参与者更差的认知灵活性。尽管进一步将中年组（31-60岁）划分为更窄的子组可能提供额外见解，但可用文章数量有限阻碍了这种方法。因此，我们选择基于从选定研究及其相关脑相关物中提取的数据广泛定义年龄组范围：年轻成年人（20-30岁）、中年成年人（31-60岁）和老年人（60-80岁），如上所述。
坐标分组
坐标被分组以检查年轻、中年和老年年龄组中的认知灵活性，并子分组以检查年轻、中年和老年年龄组中的规则检索（TSP）和规则发现（WCST）任务。表4中详细总结了进行的分析及其目的。
激活似然估计元分析
所有元分析均使用基于坐标的激活似然估计(ALE)方法，使用GingerALE软件3.0.2版进行。ALE评估从各种研究中收集的坐标（焦点）的重叠，以识别最可能一致活跃的簇。该算法的最新版本通过纳入所有相关实验同时减少组内效应来增强统计功效。所有坐标使用Lancaster变换方法标准化为常见的MNI空间。对于个别分析，结果在p < 0.05簇级家族错误(FWE)校正的阈值上进行阈值处理，簇形成阈值为p < 0.001。对于对比和联合分析，阈值设置为p < 0.01（10,000次排列，200mm³最小体积）。
结果
年龄特异性分析
此分析包括使用WCST和/或TSP评估不同年龄组认知灵活性的文章数据（见表5和图2）。
对于年轻成年人，结果显示双侧额顶叶、扣带-盖部区域以及包括丘脑和豆状核的皮层下区域存在一致性。一致性最大的簇在左侧额叶和顶叶皮层中发现。
对于中年成年人，脑一致性在双侧内侧额回（Brodmann区域(BA) 8-6）、以及额顶叶区域（BA 9/46, 40）、枕叶皮层和右侧岛叶中观察到。激活的最大簇在双侧内侧额叶和上额回中检测到，右侧内侧额回中ALE值最大。
对于老年人，结果显示主要在左半球的额叶和顶叶区域中的一致性。在左侧中额回检测到最大激活簇，延伸至左侧额下回。还在右侧中额回、左侧内侧额回、左侧顶下小叶和左侧岛叶中发现激活。
三个年龄组的联合分析（两项任务）
考虑两项任务的联合分析揭示了三个年龄组之间的共同脑区域——右侧岛叶皮层、左侧顶下小叶和双侧内侧额回。
任务特异性分析
规则检索（TSP）
与规则检索（即TSP）相关的年轻成年人结果显示左半球额顶叶区域中的一致性，右侧中额回除外，以及双侧扣带-盖部区域。中年成年人的结果显示主要在左额顶叶区域中的一致性。激活的最大簇峰值在左侧上额回，延伸至右侧上额回和左侧内侧额回。还在左侧额下和顶叶区域以及右侧小脑中发现激活。老年人的规则检索切换显示在左侧顶下小叶中的一个簇。
规则发现（WCST）
与规则发现（即WCST）相关的年轻成年人认知灵活性显示在双侧额顶叶、扣带-盖部区域以及右侧半球的皮层下区域中的一致性。在中年组中，在右侧额叶皮层中发现一致性。具体而言，在右侧中额回和内侧额回以及右侧岛叶中观察到激活。老年组中的规则发现切换类型显示双侧额叶和岛叶皮层的激活：检测到ALE分数较高的区域在右侧中额回、双侧岛叶和右侧额下回。其他区域包括右侧上额回和左侧中额回及内侧额回。
认知灵活性任务内的年龄特异性分析
规则发现（WCST）
对比分析
与老年人相比，年轻成年人在额顶叶区域（BA 9/46, 7/40）显示出增加的一致性，而老年人则在左侧额下回（BA 46）显示出增加的一致性。在与中年成年人的比较中未观察到差异。
联合分析
年轻和中年成年人在右侧内侧和中额回以及右侧岛叶中共享共同区域。中年和老年人共享类似的共同活动，右侧中额回除外。年轻和老年人的联合分析显示双侧额叶和岛叶激活。所有三组在扣带-盖部区域中显示出共同（尽管较小）的簇。
规则检索（TSP）
对比分析
与年轻组相比，中年组在右侧小脑和右侧内侧额回中表现出更高的激活。其他对比在统计上无显著差异。
联合分析
年轻和中年组在主要位于左半球的内侧额回和顶叶区域共享共同激活区域。年轻和老年人以及中年和老年成年人组的配对联合分析显示在左侧顶下小叶中的单个共同簇。所有三组在左侧顶下小叶（BA 40）中共享激活。
年龄组内任务特异性分析
年龄组内认知灵活性任务的联合分析
年轻成年人中的WCST（规则发现）和TSP（规则检索）在左侧额顶叶区域以及双侧岛叶中揭示了共同簇。在中年和老年人中，联合分析未显示超阈值簇。
年龄组内认知灵活性任务之间的对比分析
年轻成年人中的对比分析显示，规则发现（WCST）比规则检索（TSP）在前额叶（BA 9, 46, 10）、顶叶（BA 40, 7, 39）以及岛叶和皮层下簇中显示出更高的一致性。未发现与规则检索相比与规则发现相关的超阈值簇。对于中年成年人，与规则检索相比，规则发现（WCST）在右侧内侧额回中显示出更高的一致性。与规则发现相比，规则检索（TSP）未显示任何超阈值簇。对于老年人，检测到规则发现特异性激活在双侧前额极区域（BA 10）。未检测到与规则检索 > 规则发现对比相关的超阈值区域。
讨论
本元分析考察了贯穿成年期认知灵活性相关的脑区域，揭示了两个关键发现。首先，认知灵活性表现出与年龄相关的参与脑区数量减少，向左半球主导转移。具体而言，我们观察到后部区域激活的年龄相关减少和左右不对称性增加，这在老年人中尤为明显。其次，规则发现（WCST）和规则检索（TSP）任务显示出神经相关物的明显年龄相关变化，尽管使用的文章数量相对较少。对于TSP，中年成年人与年轻人相比，表现出右侧小脑和内侧额回（BA 8）的参与增加，而对于WCST，老年人则显示出左侧额下回（BA 46）的更大参与。此外，规则检索切换的激活模式在所有年龄组中主要保持左侧化。相比之下，规则发现切换涉及两个半球，中年成年人除外，他们仅在右侧半球显示激活。值得注意的是，老年人在左侧额下回（BA 46）中显示出特定激活，而年轻成年人则在顶叶区域显示双侧一致性，在额叶区域显示右侧化。这些发现在补偿理论和与年龄相关的神经认知变化的建构主义理论框架内，以及在现有行为证据的背景下进行了简要讨论。
贯穿成年期的认知灵活性
总体而言，认知灵活性任务似乎在两个半球中都涉及广泛的脑区域，共同区域在内侧额回、前岛叶和顶下小叶。尽管年轻成年人中的簇数量更为广泛，但中年成年人显示出类似的双侧一致性，而老年人则主要在左半球显示出一致性。这些变化可能归因于伴随正常老化的普遍大脑变化。例如，已证明额顶叶区域——认知灵活性的核心区域——在老年人中经历显著变化，具有明显的灰质损失和白质萎缩以及功能连接减少。三个脑区域似乎在所有考虑的年龄组中一致参与认知灵活性，且与任务无关：双侧内侧额回、右侧前岛叶和左侧缘上回。因此，这些区域可被视为一般认知灵活性功能的关键节点。
此外，我们观察到后部区域的年龄相关左右不对称性，以及年龄相关的后-前转移。这两种模式已在文献中在老化中的右半球模型和后-前转移假设(PASA)框架内进行讨论和展示。特别是，PASA指的是枕叶活动减少与外侧前额叶皮层激活增加相关联。这种现象被认为反映了补偿过程，表明老年人无法在后部区域参与专门的神经机制，通过前额叶的激活得到补偿，以帮助确保最佳认知功能。
一致性差异可能反映认知策略的变化，因为老年人通常需要更多时间解决问题。与年龄相关的总体认知资源变化，如心理注意力容量，可能影响可用于解决问题任务的资源，代表工作记忆功能的关键组成部分。事实上，建构操作符理论表明，成年期涉及发展时期心理注意力容量的过渡，特定变化与分子老化过程一致。这一理论框架得到了将认知储备归因为驱动因素的证据支持，以保持认知灵活性，特别是认知效率，随着年龄增长。此外，临床研究表明，在帕金森病等神经退行性疾病和轻度认知障碍等临床前状况中激活模式改变。心理学、神经科学和分子研究的这些趋同发现支持这样一种观点，即老化涉及成年期神经认知资源分配的过渡。
关于左右不对称性，我们的发现表明，年轻个体特征性的双侧一致性逐渐让位于左半球一致性。这种转变的一种可能解释是，它可能是由于一些先前研究中记录的老化过程中右半球灰质和白质变化所致。这种与年龄相关的神经解剖组织萎缩与后部右半球（例如，在涉及视觉空间处理、注意力和监测的任务中）激活更容易受到与年龄相关的认知变化影响的观察一致。因此，这些解剖和功能变化可能导致左半球参与增加，以补偿在年轻时支持任务相关表现的区域功能下降，从而随着时间的推移保持相对一致的性能水平。此外，这种左半球化转移可能通过老年人在任务执行过程中利用特定策略得到进一步解释。例如，已显示言语自我指导可以增强老年人的任务切换表现；采用言语自我指导策略可能会涉及左半球，鉴于其在语言功能中的主导作用。
半球激活模式也可能反映任务需求和可用心理注意力容量之间的动态权衡，如右-左-右假设所提出的。根据这一框架，熟悉的但非自动化的认知方案（如TSP任务中的方案）施加较低的执行需求，并优先参与左半球网络，而需要发现的新执行方案（如WCST任务中的方案）主要招募右半球资源。然而，需要额外研究来充分阐明这些半球专业化模式。
贯穿成年期的规则检索切换
通过任务切换范式(TSP)评估的规则检索切换在所有年龄组中表现出额顶叶区域的左侧主导一致性。与认知灵活性年龄相关变化的一般模式一致，规则检索切换也显示出中年和老年人比年轻参与者招募的脑区数量减少。值得注意的是，只有一个脑区在所有三个年龄组中表现出一致激活：左侧顶下小叶（缘上回）——一个传统上与多种功能相关的区域，包括言语理解、产生和阅读。该区域也被确定为在刺激分类和反应模式之间切换的唯一和共同区域，表明其在选择动作规则中的关键作用。基于先前发现和本元分析，该区域可能参与心理集重构，意味着选择相关任务集。因此，该区域可能构成年龄抵抗性认知灵活性网络中的关键节点之一。
年龄组比较还揭示了中年组与年轻组相比，右侧小脑和右侧内侧额回（BA 32）的额外参与。右侧内侧额回，作为前扣带回皮层（BA 32）的一部分，在认知灵活性中的作用已得到充分确立。该区域参与冲突监测，确保在变化的任务需求期间的适应性和灵活反应，这在提供提示时经常发生。右侧小脑在功能上与左侧前额叶皮层相连（通过小脑-大脑环路），并参与冲突解决，特别是当多个竞争性心理集被激活时。
鉴于年轻、中年和老年人在切换能力上的行为差异，这些区域似乎在用于确保通过主动提示监测和随后识别相关任务的灵活行为的策略中发挥作用。大概，与冲突监测和冲突解决相关的区域，如右侧扣带回和左侧背外侧前额叶皮层（BA 9）可能不足以抵消与年龄相关的认知衰退的开始，导致招募具有类似功能的额外区域。关键的是，在内侧额回的情况下，中年组在对侧半球中招募同源区域，导致内侧额回的双侧激活。这一发现与*"去分化"假设一致，该假设提出与年轻成年人中观察到的不同，年龄相关的脑区参与非特异性，以内侧额回案例中的对侧招募形式出现。相反，小脑激活符合独特招募*的描述，该描述提出涉及与年轻成年人中活跃的相关区域不相似的独特脑区。因此，这种通过从同源和替代网络招募额外区域的去分化作为神经补偿机制发挥作用，可以有效用于维持认知功能。
贯穿成年期的规则发现切换
基于WCST的规则发现切换显示了随年龄发生的脑相关物变化。具体而言，与老年人相比，年轻成年人在双侧顶叶小叶和右侧背外侧前额叶皮层（BA 9,46）中显示出更大的激活。额顶叶区域的年龄相关激活不足可归因于结构萎缩或效率低下或未充分利用的解决策略。值得注意的是，我们的分析揭示了与老年组相关的一个脑区域，即左侧额下回（BA 46）。BA 46的参与可以通过其在高级认知功能中的作用来解释，如假设测试。此外，该区域与动作选择情节控制相关。这些功能相互关联，并在WCST中的切换期间实施，因为规则未提供而是需要被发现。因此，参与者必须首先考虑所有相关替代方案，然后根据特定标准选择一个并实施它。这些功能容易受到与年龄相关的改变，显然导致相关脑区的额外参与。
最后，三个年龄组的联合分析揭示了双侧内侧额回（BA 8）和右侧岛叶皮层的汇聚。最近的一项病变研究表明内侧额回在决策和学习、注意力和工作记忆中的关键作用。因此，很难定义其在规则发现切换中的特定作用，因为该区域涉及多种认知过程。这些区域的双侧激活似乎对不确定性下的决策至关重要，因为WCST使用多价刺激（卡片可以根据颜色、形状和数量进行分类），而岛叶在启动神经切换方面至关重要，促进心理集重构。
考虑事项
尽管产生了重要的新见解，但本研究在方法学上并非没有一些局限性。我们的子分析在三个年龄组的认知灵活性子类型上进行；然而，根据Ginger ALE建议至少17项实验，它们具有有限的统计功效。因此，应谨慎解释这些发现。尽管这些分析次优，但决定检查每个子类别中有限数量实验的数据，因为它们表明的趋势可能为未来研究提供信息，这些研究将需要验证和扩展当前发现。
结论
本元分析阐明了一般认知灵活性以及WCST和TSP特定的与年龄相关的脑区域变化。我们的发现证实了与年龄相关的认知灵活性神经招募范围和类型的改变，可能是由解剖学、功能和策略差异引起的。此外，我们的分析显示，一些与认知灵活性相关的激活随着年龄增长变得更前部和更左侧化，部分支持半球老化模型和老化中的后-前转移(PASA)理论，这些理论提出随着年龄增长神经解剖功能重新分配。我们还观察到规则检索（TSP）和规则发现切换（WCST）的不同老化轨迹。具体而言，规则检索与认知灵活性基础神经网络的年龄相关缩小以及中年期小脑和内侧额回的额外招募相关，这超出了年轻成年人所见。同时，规则发现也显示了贯穿生命周期的参与神经网络的改变，并分别揭示了与年轻和老年相关的脑区域——双侧额顶叶激活和左侧半球中的额下回激活。为两种切换类型检测到的额外激活归因于去分化机制，其特征是对侧和独特脑区的招募。
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