執行功能與注意力

執行功能是一組一般性目標導向的高層次認知控制歷程，在認知神經心理學 領域，經常被認為與目標導向行為、干擾控制、注意力以及決策判斷等各種認知 行為及能力有關，其中注意力與執行功能有明顯相關性（蘇曜祥，2009；Barkley, 1997）。注意力指的是個體對於眾多外在訊息或內在心理事件，針對一種或一種以 上的訊息加以處理及反應的認知歷程。在此認知歷程中，注意力具有兩種主要的 功能，一是使個體在眾多訊息中，能夠被動偵測並選擇聚焦於目標訊息以進行反 應的能力；二是使個體在面對多個較複雜且可能具有衝突的訊息時，能夠主動搜 尋並監控協調訊息間的處理，以進行反應的能力（林宜親，2008；Medin, Ross, &

Markman, 2005）。過去研究顯示，注意力認知能力的成熟是執行功能各種認知成份 發展的基礎及來源，藉由上述兩種注意力的功能，可使兒童在面對執行功能作業 時，選擇及聚焦在作業上，並能經由注意力監控協調，正確處理內在及外在的訊 息時，以成功完成作業（Garon et al., 2008）。

為瞭解注意力與執行功能之關聯，首先探討注意力之相關理論及意涵。早期 注意力相關理論皆僅探討個體從眾多訊息中被動偵測及選擇聚焦於目標訊息以進 行反應的能力。無論是瓶頸理論（bottleneck theories）或容量理論（capacity theories）

皆認為注意力是一容量有限的認知資源，對於個體從外在所輸入的訊息會有所選 擇，訊息必須經過過濾器篩選過後才能進行處理；後續多元理論（a multimode

21

theories）則綜合瓶頸理論及容量理論，認為注意力之選擇並非全有或全無，個體 可以選擇將瓶頸或過濾器置於不同階段，若訊息所需知覺負荷量（perceptual load）

較高，則在知覺層次、訊息辨認前即進行選擇（早期選擇）；若訊息所需知覺負荷 量較低，則在語意層次、訊息經過語意分析過後再進行選擇（晚期選擇）。此部份 理論僅探討個體在簡單情境使用注意力選擇及聚焦到目標訊息上，然而並未探討 到個體在複雜情境下主動搜尋並監控協調訊息之能力（林鋐宇、張文典、洪福源，

2011；Lavie, 1995; Medin et al., 2005）。

而後，Posner 和 Rothbart（2007）從神經心理角度提出注意力網絡（attention networks）之架構，除了從神經網絡觀點說明個體在眾多訊息中能夠被動偵測及 選擇聚焦於目標訊息以進行反應的能力之外，並開始提及個體主動搜尋並監控協 調多個複雜且可能有衝突的訊息間的能力。其架構指出個體注意力並非單一面 向，可能包含了三種不同網絡：警覺性網絡（alerting network）－使個體能處於警 醒狀態，並隨時準備進行反應；導向性網絡（orienting network）－使個體能在眾 多訊息中選擇所需之訊息；執行控制網絡（executive control network）－使個體監 控及協調所有訊息之處理。此三種網絡皆在大腦中運作，雖彼此分離但相互合作，

使個體在面對眾多訊息時，能夠進行選擇、搜尋，並監控及協調思考及行為反應，

以做出適當之處理。

由於注意力具有被動偵測並選擇聚焦於目標訊息，以及主動搜尋並監控協調 訊息以進行反應的兩種能力， 因此 Norman 和 Shallice 於 1986 年時，針對此兩種 能力之運作歷程提出了注意力控制模型，此模型將個體在面對外在及內在訊息之 兩種注意力能力分成了高、低兩種層次，其中低層次由個體的「競爭控制（contention scheduling）」的機制處理，負責對簡單的例行事物進行自動化處理，使個體從眾多 訊息中被動偵測並選擇聚焦於目標訊息以進行反應；高層次則由「監督性注意力 系統（supervisory attentional system, SAS）」負責，主要處理較新且較複雜的訊息，

22

經由過去的經驗進行由上而下的監控及抑制行為反應，使個體在面對多個較複雜 且可能具有衝突的訊息時，能夠主動搜尋並監控協調訊息間的處理以進行反應（引 自 Norman & Shallice, 2000）。由於此模型的 SAS 系統提及注意力監控及抑制行為 反應的能力，和執行功能部份認知能力（例如：抑制反應等）有所關聯，因此，

後來被 Baddeley（1986）假定為多元工作記憶模型中的中央執行系統可能的理論 框架，指出個體的中央執行系統可藉由高層次認知控制，在個體思考和行為的過 程中提供認知監視和控制，並調節其思考和行動，使個體能夠在日常生活中表現 出正確的行為。

Baddeley 和 Hitch 於 1974 年提出多元工作記憶模型，其模型雖指出中央執行 系統之意涵，然而其功能描述過於模糊且複雜。因此，Baddeley（1986）借用上述 注意力控制模型的 SAS 系統做為中央執行系統的理論框架，並指出中央執行系統 可能包含了四種功能－集中注意力（capacity to focus attention）、分散注意力（divide attention）、轉換注意力（switch attention），以及在工作記憶與長期記憶中建立聯結

（provide link between working memory and long-term memory），藉由此四種功能，

使個體能展現出正確的行為。而在此四種功能中，其中前三種功能明顯假定中央 執行系統即為一注意力系統，顯示中央執行系統與注意力有所關聯。為確定兩者 之關聯性，Baddeley 使用各種可能耗費受試者上述不同注意力（集中注意力、分 散注意力、轉換注意力）資源之執行功能作業進行檢測，結果發現在需耗費較多 注意力資源的情況下，受試者作業表現較不佳，支持個體中央執行系統與注意力 有所關聯（蘇曜祥，2009；Baddeley, 1996; Baddeley, 2003）。

從上述理論及研究發現可知，執行功能和注意力具有明顯相關性，且後續實 徵研究亦發現，兒童在各種認知成份執行功能作業之表現除了受年齡影響，同時 也和其注意力認知能力發展有關（陳湘淳、蔣文祈，2011；Baddeley, 2003; Barkley, 1997; Garon et al., 2008）。例如：在抑制反應之衝突作業時，兒童須監控其注意力

23

資源，使其能夠遠離優勢、自動化的刺激反應，以成功完成作業；在工作記憶之 廣度作業時，兒童須搜尋並集中其注意力在目標刺激，以不受分心物干擾，並成 功完成作業；在轉換之轉換作業時，兒童須不停選擇及轉換注意力到不同刺激上，

以成功完成作業。因此，當兒童注意力發展未成熟或有缺損時，亦會同時影響其 在執行功能作業之正確率表現情形。

兒童之注意力能力發展非常早，新生嬰兒即能聚焦及辨識簡單的視覺形狀，

隨著年齡增長，兒童愈能集中其注意力，並開始能夠選擇及轉換其注意力於不同 目標事物上（羅雅芬，2004）。過去實徵研究發現，國小階段之兒童其集中注意 力的時間已比學齡前的幼兒長，且在持續性、選擇性、交替性與分配性等注意力 向度上，均呈現出隨著就讀年級的增加而分別有所提高之趨勢（林鋐宇等人，

2011；單延愷等人，2004）。由於國小學童之注意力已漸趨成熟，除了可主動搜 尋及選擇專注於其所需和所欲的訊息上，並逐漸能夠篩選掉不相關的訊息，因此 在執行功能作業上也會表現地愈來愈好。例如：在特點改變卡片分類（DCCS）作 業中，國小階段學童即較 4 歲幼兒能夠運用注意力來轉換規則並選擇專注於目標 作業，以不受先前的分類規則影響，因而較能夠成功進行更換不同分類規則（張 慧芝，2011；Garon et al., 2008）。然而，此時期若注意力發展不良或有缺損之兒 童，例如：注意力不足過動症（ADHD）之兒童，其從選擇注意的事項、抑制不相 干的刺激，以及注意力的持續和抑制分心等能力上都有缺損的情形，因此相較於 正常兒童，其在執行功能作業上的正確率表現情形也較不佳（Happe et al., 2006）。

此結果亦顯示出兒童注意力發展和其在執行功能作業表現上有所關聯。

綜上所述，執行功能與注意力有一定的關聯性，且兒童注意力之發展亦和其 在執行功能作業之正確率表現情行有關。因此，本研究欲使用注意力作業做為評 估國小學童執行功能發展之同時效標，除了從國小學童在兩種作業表現的相關程 度中確定執行功能作業的效度之外，並進一步深入探討不同年齡國小學童的注意

24

力是否和其執行功能發展有所關聯。檢視過去評估個體注意力之相關工具有很 多，又可分為聽覺型作業及視覺型作業，而由於本研究所使用之執行功能作業皆 為視覺型作業，因此在注意力作業上選擇採用視覺型作業。視覺型注意力作業中 最常被使用的是視覺搜尋（visual search）作業，此作業主要用來探討在複雜的環 境及訊息中，個體如何依所設定的條件及個人的意願將注意力導向特定的目標（阮 啟宏、呂岱樺、劉佳蓉、陳巧雲，2005）。在此作業中，受試者多被要求在一群數 字、文字或圖形中搜尋特定之目標物，透過檢視不同受試者在特定時間下，於眾 多非目標物之干擾刺激中搜索出目標物的正確次數，可評估及比較其注意力表現 之差異情形。由於視覺搜尋作業經常被用來評估個體之注意力表現情形，具有一 定之作業效度，因此本研究選擇使用視覺搜尋作業做為評估國小學童注意力表現 之作業。

本研究之注意力視覺搜尋作業來自陳李綢（1991）所編製的「多重智力測驗」

中所抽取出的兩個分測驗類型，並分別改編為本次研究之注意力視覺搜尋作業，

包括「視覺搜尋作業」和「複雜搜尋作業」。此兩種作業皆為速度作業，兒童皆必 須在所要求之時間內，在一個同時有許多不同字母出現的題目中，搜尋特定目標 字母，並且判斷特定的目標字母有無出現。其中「視覺搜尋作業」之題目為呈現

包括「視覺搜尋作業」和「複雜搜尋作業」。此兩種作業皆為速度作業，兒童皆必 須在所要求之時間內，在一個同時有許多不同字母出現的題目中，搜尋特定目標 字母，並且判斷特定的目標字母有無出現。其中「視覺搜尋作業」之題目為呈現