Go/No-Go 任务:示例、反应抑制与研究

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Go/No-Go 任务是什么?来历与历史

Go/No-Go 任务可以追溯到荷兰生理学家 F. C. Donders。他在 1868 年关于心理过程速度的论文中,用反应时来估计各个心理步骤需要多长时间。在他的一项任务中,受试者听到 ka、ke、ki、ko 或 ku 等几个音节中的一个,只需重复其中一个:听到 ka 就说“ka”,听到其余音节就保持沉默。Donders 发现,人们在这项任务中的回答比必须重复每个音节时更快。

如今,这项任务通常是指看到 Go 刺激就按键,看到 No-Go 刺激就什么都不做。Simmonds 等人 2008 年一项脑成像研究的荟萃分析解释说,Go 刺激通常出现得更频繁,以便建立起反应的习惯。他们指出,几乎所有 Go/No-Go 研究中,每一个 No-Go 试次至少对应三个 Go 试次。他们还把简单版本(只有一个固定的 No-Go 刺激)与复杂版本(No-Go 刺激取决于情境和记忆)区分开来。

Go/No-Go 任务示例、计分与在线版本

研究者通常看三个数字。虚报错误(commission error)是在 No-Go 试次上按键,这是衡量忍住反应的主要指标。漏报错误(omission error)是错过 Go 试次,通常被理解为注意力的短暂分散。Go 试次的反应时反映速度。Wright 等人 2014 年的荟萃分析使用的就是这三项指标。

在线版本在浏览器中运行,和其他在线反应测试有同样的局限。2021 年一项关于在线实验平台的研究发现,反应时平均延迟约 80 毫秒记录,且因电脑和浏览器而异;手机和平板没有接受测试。在 Hedge 等人 2018 年的研究中,包括 Go/No-Go 在内的七项经典任务的重测信度从 0 到 .82 不等。在线测试在 No-Go 试次出现频率和试次速度上也各不相同,因此它们的分数不能相互比较,也不能用作诊断。

常见的 Go/No-Go 任务示例:

  • 字母:除了 X,看到每个字母都按键。
  • 形状或颜色:看到绿色圆圈就按,看到红色圆圈就不动。
  • 图片:大多数图片都按,但食物图片不按,一些健康研究就是这样做的。
  • 儿童运动游戏:看到绿卡就跑,看到红卡就定住。

反应抑制与执行功能:含义、任务与活动

反应抑制是指停止或忍住一个不需要或不恰当的动作。Adele Diamond 在 2013 年发表于《心理学年鉴》(Annual Review of Psychology)的综述中,把抑制列为三项核心执行功能之一,另外两项是工作记忆和认知灵活性。她把抑制分为反应抑制(涵盖自我控制、不冲动行事)和干扰控制(涵盖选择性注意)。

常见的抑制任务包括:

  • Go/No-Go 任务:看到 No-Go 信号时忍住。
  • 停止信号任务:取消一个已经开始的反应(见下文)。
  • 斯特鲁普测试:说出墨水颜色,而不是写出来的颜色词。
  • Flanker 任务:对中间项目作出反应,忽略两旁的项目。
  • 日常生活中的反应抑制活动,例如“老师说”(Simon Says)、“红灯绿灯”和木头人游戏,用的是同样的“走”与“停”规则,不过这些游戏不是标准化测试。

Go/No-Go 与停止信号任务的区别

这两项任务经常被混淆。在 Go/No-Go 任务中,刺激本身就告诉你是否要反应,所以你从试次一开始就知道。在停止信号任务中,每个试次一开始都是 Go 试次。在部分试次中,停止信号(例如一声提示音)会在 Go 信号之后片刻出现,你必须取消一个已经在进行中的反应。受试者被要求不要等待停止信号。

停止信号任务来自 Gordon Logan 和 William Cowan 1984 年发表的赛跑模型。该模型把停止看作 Go 过程和停止过程之间的一场赛跑,使研究者能够估计停止信号反应时,也就是停止所需的、无法直接观察的时间。Verbruggen 和 Logan 在 2008 年指出,在 Go/No-Go 任务中,每个刺激总是与“走”或“停”相关联,这可能使停止变得更自动化。2019 年的一份共识指南就停止信号任务的实施和计分提出了 12 条建议。

Go/No-Go 任务与 ADHD:研究报告了什么

在 2005 年一项纳入 83 项研究、3,734 名 ADHD 患者和 2,969 名非 ADHD 者的荟萃分析中,Willcutt 等人发现,执行功能任务上存在中等程度的组间差异(效应量 .46 至 .69)。最一致的差异出现在反应抑制、警觉性、工作记忆和计划能力上。作者写道,这些弱项对于导致所有 ADHD 病例而言“既非必要也非充分”。

Wright 等人在 2014 年汇总了 11 种精神疾病中 Go/No-Go 及类似任务的 318 项研究。虚报错误的差异从焦虑障碍的 g = -0.10 到双相障碍的 0.52 不等。他们得出结论:在大多数疾病中,忍住反应的缺陷敏感性和特异性都不足以单独用作诊断测试。

ADHD 训练研究按结果的评定者分别报告结果。Cortese 等人 2015 年的一项荟萃分析纳入 16 项随机试验、759 名儿童,发现当评定者可能处于盲态时,认知训练对 ADHD 总症状的效应较小(SMD 0.20),而评定者未设盲时较大。对多动冲动和学业成绩的效应不显著。Rapport 等人 2013 年一项纳入 25 项研究的荟萃分析发现,未设盲的评定者报告的获益大于设盲评定者或客观测试,而向学业和认知结果的远迁移不显著或可以忽略。

反应抑制训练:研究发现了什么

在一项针对 60 名成人的单次实验中,Benikos 等人发现,当反应时限适中(而不是非常容易或非常难)时,Go/No-Go 成绩提升最大。在更长期的训练中,Enge 等人在 122 名年轻成人中发现,自适应 Go/No-Go 和停止信号训练与主动对照组相比,在训练结束时和 4 个月后都没有差异,包括在未训练的斯特鲁普任务和流体智力上。在学龄前儿童中,Liu 等人把 40 名儿童随机分配到一款平板游戏(切水果、避开炸弹)或一款涂色游戏。训练组在游戏中的得分高得多,但在另一项独立的 Go/No-Go 任务上没有变化。推理测试上的一项差异在作者做统计校正后不再成立,他们称之为一种趋势。

健康研究把 No-Go 信号与食物或饮料图片配对。Lawrence 等人把 83 名成人(大多超重)随机分配接受四次 10 分钟的在线 Go/No-Go 练习,以零食或其他图片作为 No-Go 信号。食物组在随后一周体重下降更多、进食更少,并在 6 个月时报告体重更低。Allom 等人在 2016 年汇总了 19 项研究,发现对健康行为有小效应(d = 0.378),Go/No-Go 训练的效应大于停止信号训练,即刻测量的客观结果效应也更大。他们写道,这些效应可能“或许只是短期的”。Jones 等人在 2016 年汇总了 14 份实验室报告,呼吁在实验室之外开展研究。我们的视觉脑力训练指南概述了更广泛的脑力训练争论。

部分 Go/No-Go 与反应抑制训练研究
研究设计受试者训练报告的结果
Benikos 2013,Int J Psychophysiol随机分配到 3 个难度水平60 名成人一次练习,8 个区组,70% 为 Go时限适中时提升最大
Enge 2014,J Exp Psychol LMC随机、双盲,主动对照122 名年轻成人3 周自适应 Go/No-Go 和停止信号训练与主动对照组无差异;未迁移到斯特鲁普或流体智力
Liu 2015,Sci Rep随机,主动对照40 名学龄前儿童含 Go 和 No-Go 项目的平板游戏游戏成绩大幅提高;Go/No-Go 测试无变化;校正后推理差异不显著
Lawrence 2015,Appetite随机、双盲83 名成人,大多超重四次 10 分钟在线练习,以食物为 No-Go随后一周体重下降和摄入量减少均多于对照组;6 个月时自报体重更低
Allom 2016,Health Psychol Rev19 项研究的荟萃分析19 项研究的受试者Go/No-Go 和停止信号训练d = 0.378;Go/No-Go 和即刻客观结果的效应更大
Kassai 2019,Psychol Bull荟萃分析儿童工作记忆、抑制或灵活性训练近迁移 g = 0.44;对未训练执行能力的迁移 g = 0.11,不显著

Flower Tap:以该任务为原型的 Go/No-Go 游戏

Flower Tap 是以 Go/No-Go 任务为原型的 Optics Trainer 游戏。花朵一朵接一朵地从草坪上的洞里冒出来。每朵花上都有一个 C 形符号,开口朝上、下、左或右。底部的条栏显示目标方向。你只点 C 开口朝那个方向的花,其余的不要碰。

它保留的是 Go/No-Go 规则:对一类项目作出反应,对其他项目忍住,并按命中、点错的花和漏掉的目标计分。

它改变的地方:

  • 大约一半的花是目标。经典版本中 Go 试次的出现频率通常至少是 No-Go 试次的三倍。
  • Go/No-Go 的判断取决于一个小细节,即 C 开口的方向,而且花会出现在草坪上的许多位置,所以你还得在屏幕上搜索。
  • 每朵花只停留很短时间,节奏会随游戏调整:命中、点错和漏掉目标都会让速度加快或放慢。一局约一分钟。
  • 它有可选的双眼呈现方式。在 3D Glasses 模式下,每个 C 都用一种只有一只眼睛能看到的颜色绘制:在手机、平板或电脑上通过红蓝眼镜实现,在 Meta Quest 上通过内置显示实现。根据设置,所有 C 都只给一只眼睛看,或者花分给两只眼睛看。

Optics Trainer 的定位

Optics Trainer 是一套视觉与脑力训练游戏,可在 iPhone、iPad、Android、网页浏览器和 Meta Quest 上使用,应用界面支持简体中文。上面介绍的 Flower Tap 以 Go/No-Go 任务为原型,挑战你在不断变化的节奏中只点对的花。另外两款游戏以本指南列出的抑制任务为原型:我们的颜色文字游戏以斯特鲁普测试为原型,Directionality 以 Flanker 任务为原型。

这些游戏都没有在本文介绍的任何研究中接受过测试。Flower Tap 不是测量或测试工具,不报告虚报错误或任何抑制分数,也不是治疗或诊断。Optics Trainer 未获得 FDA 许可,也未在中国注册为医疗器械。我们不宣称它会改变自我控制、注意力、专注力、智商、学业成绩、饮食或记忆力。如需临床反应时测量,请参阅我们诊所网站上的文章视觉反应时测试(英文)。

Optics Trainer 不能替代专业诊断或医嘱治疗。关于您的具体情况,请咨询眼科医生或视光师等专业人士。手机和平板应用提供 7 天免费试用,网页版免费账户每天可玩 3 次。之后,手机和网页版的价格为:中国区 App Store 每月 ¥98(网页版在付款时显示价格),也提供年度订阅。

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常见问题

心理学中的 Go/No-Go 任务是什么?

它是一项反应时任务:对 Go 刺激作出反应,对 No-Go 刺激忍住不反应。它可以追溯到 1868 年的 Donders,用于研究反应抑制。

Go/No-Go 任务的例子有哪些?

常见的一种是除了 X,看到每个字母都按键。其他版本用颜色、形状或图片,例如绿色圆圈按、红色圆圈不按。“红灯绿灯”游戏就是一个日常版本。

Go/No-Go 任务测量什么?

主要测量反应抑制,用虚报错误(在 No-Go 试次上按键)来衡量。漏报错误和 Go 反应时也会被记录。Diamond 2013 年的综述把抑制列为一项核心执行功能。

Go/No-Go 任务和停止信号任务有什么区别?

在 Go/No-Go 中,刺激从一开始就告诉你是否要反应。在停止信号任务中,停止信号在 Go 信号之后到来,所以你必须取消一个已在进行中的反应。停止信号任务用赛跑模型来估计停止时间。

Go/No-Go 任务用于 ADHD 吗?

它用于 ADHD 研究。荟萃分析报告了反应抑制上的组间差异,但 2014 年的一项荟萃分析得出结论:Go/No-Go 错误的敏感性和特异性不足以单独诊断大多数疾病。

反应抑制可以训练吗?

人们在所练习的 Go/No-Go 任务上会进步。2014 年的一项随机研究没有发现向所训练任务之外的迁移;食物线索 Go/No-Go 研究报告了饮食上的短期变化,2016 年的一项荟萃分析指出这些效应可能是短期的。

有在线或游戏形式的 Go/No-Go 任务吗?

有。浏览器版本很多,但计时因设备而异,分数不能相互比较,也不具诊断作用。Optics Trainer 的 Flower Tap 是以该任务为原型的游戏;它没有在这些研究中接受过测试,也不是测试工具。

参考来源

  1. Donders FC. On the speed of mental processes. Acta Psychol. 1969 (original work 1868)
  2. Perea M, et al. Are go/no-go tasks preferable to two-choice tasks in response time experiments with older adults? J Cogn Psychol. 2016
  3. Gomez P, Ratcliff R, Perea M. A model of the go/no-go task. J Exp Psychol Gen. 2007
  4. Simmonds DJ, Pekar JJ, Mostofsky SH. Meta-analysis of Go/No-go tasks demonstrating that fMRI activation associated with response inhibition is task-dependent. Neuropsychologia. 2008
  5. Diamond A. Executive functions. Annu Rev Psychol. 2013
  6. Logan GD, Cowan WB. On the ability to inhibit thought and action: a theory of an act of control. Psychol Rev. 1984
  7. Verbruggen F, Logan GD. Response inhibition in the stop-signal paradigm. Trends Cogn Sci. 2008
  8. Verbruggen F, et al. A consensus guide to capturing the ability to inhibit actions and impulsive behaviors in the stop-signal task. eLife. 2019
  9. Wright L, et al. Response inhibition and psychopathology: a meta-analysis of go/no-go task performance. J Abnorm Psychol. 2014
  10. Hedge C, Powell G, Sumner P. The reliability paradox. Behav Res Methods. 2018
  11. Anwyl-Irvine A, et al. Realistic precision and accuracy of online experiment platforms, web browsers, and devices. Behav Res Methods. 2021
  12. Willcutt EG, et al. Validity of the executive function theory of attention-deficit/hyperactivity disorder: a meta-analytic review. Biol Psychiatry. 2005
  13. Cortese S, et al. Cognitive training for attention-deficit/hyperactivity disorder: meta-analysis of randomized controlled trials. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 2015
  14. Rapport MD, et al. Do programs designed to train working memory, other executive functions, and attention benefit children with ADHD? Clin Psychol Rev. 2013
  15. Benikos N, Johnstone SJ, Roodenrys SJ. Short-term training in the Go/Nogo task: behavioural and neural changes depend on task demands. Int J Psychophysiol. 2013
  16. Enge S, et al. No evidence for true training and transfer effects after inhibitory control training in young healthy adults. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 2014
  17. Liu Q, et al. The effects of inhibitory control training for preschoolers on reasoning ability and neural activity. Sci Rep. 2015
  18. Lawrence NS, et al. Training response inhibition to food is associated with weight loss and reduced energy intake. Appetite. 2015
  19. Allom V, Mullan B, Hagger M. Does inhibitory control training improve health behaviour? A meta-analysis. Health Psychol Rev. 2016
  20. Jones A, et al. Inhibitory control training for appetitive behaviour change: a meta-analytic investigation. Appetite. 2016
  21. Kassai R, et al. A meta-analysis of the experimental evidence on the near- and far-transfer effects among children's executive function skills. Psychol Bull. 2019

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