认知控制容量在人类智力能力中的重要作用：行为及神经机制的研究

The current project aims to investigate the important role of cognitive control capacity (CCC) in human intelligence with various methods, including large behavioral data collection, functional magnetic resonance imaging, behavioral experiments in patients with specific brain area lesion, and in patients with neurological diseases. The project will consist of three different lines of research: (1) the core role of CCC in human intelligence, and how well CCC can predict individual difference in intelligence; (2) the neural mechanisms underlying CCC, especially the key brain areas that play a critical role in both CCC and intelligence; (3) the clinical implication of CCC, particularly how CCC functions on the intelligence of patients with neurological diseases, e.g. autism spectrum disorder and neurofibromatosis type l. This project will provide behavioral and neural evidence for the relationship between human CCC and intelligence. It would also provide a foundation for the development of standardized and systematic measurements for the clinical assessment of cognitive deficits in patients with neurological diseases.

本项目拟采用大数据行为/量表测量、fMRI技术、特定区域脑损伤病人以及临床神经类疾病病人等研究方法和对象，通过三个研究5个实验考察认知控制容量在人类智力能力中的作用。（1）认知控制容量在人类智力活动中的实质，以及作为预测个体智力能力指标的效度如何；（2）认知控制容量的神经机制及其与智力的关系，特别要验证哪些脑区在认知控制和智力能力上发挥着不可或缺的关键作用；（3）认知控制容量的临床意义，尤其是认知控制容量如何在孤独症个体和I型神经纤维瘤病人的智力能力中体现其重要作用。本项目将为理解认知控制与智力能力之间的关系提供行为和神经机制方面的实证证据，为今后评估临床神经疾病病人的认知功能缺陷提供标准化的实验手段和系统的方法学上的指导。

认知控制指围绕目标将有限的认知资源进行灵活、适应性地分配，使个体能够动态且有效地组织思维和行动反应的过程。行为和神经科学的证据表明认知控制限制对智力具有重要作用，但以往关于认知控制加工的容量限制与智力能力关系的研究受限于认知控制容量的直接量化测量。本项目采用行为/量表测量、fMRI技术、特定区域脑损伤病人行为学实验以及临床神经类疾病病人行为学实验等研究方法，通过三个研究考察认知控制容量在人类智力能力中的作用。(1)研究一通过两个实验，在西方被试群体中验证了智力的认知控制模型，并在中国被试群体中发现认知控制容量是个体智力能力的效度预测指标，对个体智力具有独特预测作用，且与流体智力更为相关;(2)研究二通过fMRI和脑损伤病人行为学实验的方法，发现前侧岛叶皮层参与了认知控制容量和流体智力的加工，右侧前岛叶皮层的神经活动中介了认知控制容量和流体智力之间的相关关系，且右侧前岛叶皮层与认知控制网络中不同核心节点的功能连接能够分别预测流体智力和晶体智力,右侧前岛叶是个体认知控制容量和智力（尤其是流体智力）的关键必要脑区;(3)研究三使用注意网络测试发现，相较于健康被试，I型神经纤维瘤病人表现出了更高的冲突控制效应，表明其在执行控制网络中存在缺陷。本项目为理解高级认知活动加工的容量限制及其与智力的关系提供了认知神经科学的新证据，同时也为未来应用至临床领域，尤其是对脑损伤和神经疾病等病人认知能力的损伤评估及恢复，提供了新的角度和方法学上的指导。