脑机接口-认知控制和执行功能常用的实验范式

实验范式(Experimental Paradigm)：是指在各种心理过程和各个心理学分支的研究中较经典的实验任务。也就是相对固定的实验程序。

认知科学和实验心理学家陈霖院士指出：心理学实验范式是认知科学的三大基础之一，另两大基础是心理学变量和脑成像技术。

可见，实验范式是心理学，尤其是认知心理学研究难点和精华之所在！小编也因此为大家整理出认知控制和执行功能研究中一些常用的实验范式。

反应抑制和干扰控制任务

Antisaccade（反向眼跳任务）

实验中要求被试抑制对外围目标的注视，并注视与它相反的位置。

Stop-signal（停止信号任务）

要求被试看到屏幕上出现刺激 (如“>”或“<”)时，就分别按右键和左键。如果听到作为停止信号的声音“哔”，就停止按任何一个键。

Stroop（斯特鲁普范式）

实验者给被试呈现用不同颜色写成的单词，要求被试尽快且正确地地说出每个词的颜色，而不理会这个词的名称及其所代表的意义。

Flanker（侧抑制任务）

当中心靶刺激与两侧分心刺激同时出现时，两侧分心刺激带来的无关信息会对被试判断中心靶刺激造成干扰。不一致条件下，让被试按“K”键；一致条件下，让被试按“C”键；无分心刺激条件下，让被试按“C”键。

工作记忆和更新任务

N-back任务

要求被试将当前刺激与前面第N个刺激相比较，通过控制当前刺激与目标刺激间隔的刺激个数来操纵负荷。当N=1时，要求被试比较当前刺激和与它相邻的前一个刺激；当N=2时，则比较当前刺激和与它前面隔一个位置上的刺激；当N=3时，要求比较的是当前刺激和它前面隔两个位置上的刺激，依此类推获得不同程度的任务难度。

Letter memory（字母记忆任务又称活动记忆任务）

要求被试听或看一系列未知长度的字符串，被试在系列回忆时，有两种回忆方式，一是回忆出尽可能多的字符串，二是只回忆最近呈现的几个字符串。比如，这里就要求被试按顺序大声说出最近的三个字母。如呈现字母L，R，Z，Q，被试就应该依次报告：L，LR，LRZ，RZQ。

Backward digit span（倒背数字任务）

给被试呈现一系列数字“3658789”，让被试倒背出来。那么，被试报告的正确顺序应该为：“9878563”。

Self-ordered selection tasks（自定顺序选择任务）

在每个试次的一组刺激图片中选择一个新的刺激，要求被试避免选择上一个试次中所选择的图片刺激。该任务适用于研究儿童的执行功能。首先，让儿童看到一张图片上有2张小图片并任意选择其中一张。接下来，给儿童呈现一张与前面看到的完全一样但位置安排却不同的2张小图片，要求儿童指出刚才没有选过的那张图片。然后，研究者向儿童呈现新的一张图片，这一张在原有2张图片的基础上增加一张新图片，且原有的2张图片的位置与前一张图片的安排又不相同，要求儿童指出哪张图片是没有选过的，以此类推。此研究方法实际上是一种图片记忆广度的测量，以此揭示出工作记忆在整个儿童时期内存在与年龄有关的规律性的增长。

思维定势转变任务

Cued switch tasks（线索切换任务）

要求被试根据提示对刺激进行分类按键反应，对刺激的颜色和形状进行判断。左键表示圆形或绿色，右键表示红色或三角形。当被试看到当前的字母与前一个试次相同时，则同样对当前刺激进行颜色判断，否则，对当前刺激进行形状判断，依此切换。

思维灵活性和计划测试

Wisconsin Card Sorting Test（威斯康星卡片分类测验）

要求被试根据卡片的颜色、数量或形状进行分类堆放，让对被试对分类堆放后获得的反馈发现规则。在连续进行10次正确分类后，改变分类规则。这个任务是共有4张位于屏幕上方的刺激卡片和128张反应卡片，每张卡片的大小为8cm*8cm，卡片上分别以红、绿、蓝、黄4种颜色，画有1~4个三角形、星形、十字形或圆形。其中4张刺激卡分别画有1个红三角、2个绿星、三个黄十字、4个蓝圆的图片，按上述顺序放于卡片盒上方。分类原则由计算机设定（颜色、数量或形状），需要被试不断尝试、分析、推理找到计算机设定的分类原则。

Intra-and extradimensional shifting and reversal learning（内-外维度转变和反向学习任务）

给被试呈现有着不同形状和不同线型的图案的目标卡片，接着给被试呈现一系列测试卡片，要求被试在其中一种维度上（如，形状-内维；线型-外维）进行分类，经过6次正确分类后，再让被试在另一维度上进行相等次数的分类。考察被试是否能在两种不相容的规则之间进行灵活的转换。

Trail Making Test（连线测试）

要求被试交替连接顺序数字和字母（如1-A-2-B-3-C）。该测试通常会有基线条件，即需要与连接连续数字或连续字母（不交替的情况）的条件（基线）相比较。

Tower of London（伦敦塔）

伦敦塔任务是由河内塔变化而来，Shallice将河内塔任务中的圆盘换成了彩球，要求被试描述如何将彩球的最初排列转变成目标排列。

Verbal fluency（词语流畅性测验）

让被试在60秒内尽可能多的回忆以F开头的单词。

热认知控制和决策测试

Delay discounting（延迟折扣任务又称时间贴现）

需要被试在较小的即时奖赏和较大的延迟奖赏之间做出选择。

Iowa Gambling Task（爱荷华赌博任务）

要求被试学会在拥有不同奖励/损失回报的A-D牌组中进行选择。纸牌A：每次给100美元的奖励，但是连续10次中会有5次35～150美元的惩罚；纸牌B：每次给的奖励是100美元，但是连续10次中有一次1250美元的惩罚；纸牌C：每次给50美元的奖励，但连续10次中有5次是25～75美元的惩罚；纸牌D：每次给50美元的奖励，但连续10次中有一次250美元的惩罚。在任务开始前，被试不知道纸牌中奖励惩罚的数量，频率等情况，只是被告知每次任意从4副纸牌中选择1张，以达到选择多次以后赢分尽可能多的目的。