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第一章 研究動機
反應時間是心理學研究中相當重要的議題，學者們可以從反應時間的分 配特性推論個體在不同層面的訊息處理狀態（Luce, 1986），其中也包括對於 注意力的探討（Maurits & Molen, 1996）。ADHD 患者在不同的認知作業中，
包括注意力作業（Borger et al., 1999; Kerns, McInerney, & Wilde, 2001）、抑制 控制（inhibition control）（Lijffijt, Kenemans, Verbaten, & van Engeland, 2005）、
選擇反應時間（Choice Reaction Time Task, CRT）（Klein, Wendling, Huettner, Ruder, & Peper, 2006）與工作記憶（Working Memory）（Buzy, Medoff, &
Schweitzer, 2009），都呈現一項普遍現象 - ADHD 患者的反應時間都比對照組 緩慢而且變異量大（Castellanos et al., 2005）。再者，從整合分析的資料中（Nigg,
Willcutt, Doyle, & Sonuga-Barke, 2005），也發現 ADHD 患者與對照組在不同 認知作業中有關反應時間速度（Mean Reaction Time, MRT）與反應變異量
（Intra-variability Reaction Time）的效果量（d = 0.49-0.75）屬於中等的效果 量（Cohen, 1988），與其他執行功能作業的相關錯誤量的效果量相似（表 1-1）。
由上述的文獻整理可知，ADHD 患者在認知作業的反應時間緩慢與變異 量大是相當穩定的現象，然而不同病理模式對於 ADHD 患者在反應時間的表 現尚未有一致的看法。
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空間工作記憶（Spatial Working Memory）:
空間廣度測驗（Spatial Span）
.75a-1.14b 反應抑制（Response inhibition）: 停止作業
（Stop Signal Reaction Time Task）
.61a-.64c 喚起程度（Arousal）:訊號偵測（Signal Detection）
（CPT- d prime, d’）
.72d 計畫（planning）：倫敦塔 Tower of London/ Hanoi .51a-.69a 叫色干擾效果（Stroop interference） .27e Posner 視覺空間作業：視覺空間定向作業（Visual
Spatial Orienting）
.20f 叫色速度（word naming speed） .49e 執行作業速度（Decision Speed on Go task） .49 c 反應時間變異量（RT Variability）選擇反應作業 .75g 停止作業（Go task speed） .71h a. Willcutt, Doyle, Nigg, Faraone, & Pennington（2005a）
b. Martinussen, Hayden, Hogg-Johnson, & Tannock（2005）
c. Oosterlaan, Logan, & Sergeant（1998）
d. Losier, McGrath, & Klein（1996）
e. van Mourik, Oosterlaan, & Sergeant（2005）
f. Huang-Pollock & Nigg（2003）
g. Nigg, Blaskey, Stawicki, & Sachek（2004）
h. Lijffijt et al. （2005）
從執行功能缺損的觀點，學者們認為 ADHD 患者在注意力控制（attention
control）、行為抑制（behavioral inhibition）和工作記憶（working memory）等 執行功能問題都可以解釋 ADHD 患者在反應時間變異量大的問題（Barkley,
2006）。Lambek 等人（2010）也發現，執行功能缺損較為嚴重的 ADHD 患者 在 Go/ No Go 作業中，於 Go 的反應時間變異量也比執行功能缺損較不嚴重的 ADHD 患者來得大。但是僅以執行功能缺損的理論卻難以解釋 ADHD 患者的 反應時間變異量也會顯著受到實驗刺激的呈現速度（事件速度，event rate）
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或是酬賞操弄的影響（Andreou et al., 2007）。例如，Andreou 等人（2007）以 及 Kuntsi、Wood、Van Der Meere 及 Asherson（2009）的研究都發現，在反應 時間作業中事件速度加快，並提供酬賞的操弄下，ADHD 患者在整體反應時 間變快以及變異量減少的幅度皆顯著高於對照組。因此，Sergeant、Oosterlaan 及 Meere（1999）借用 Sanders（1983）的認知能量模式（Cognitive-Energetic
Model）討論能量調節歷程對於 ADHD 患者在認知作業表現的影響，包括影 響反應時間改變的現象。
根據認知能量模式的觀點，個體在反應時間的變異量大小與個體將注意 力投注於作業的適切狀態（optimal state）有密切關係，也就是說當個體注意 力投入的狀態愈趨穩定且與環境適切性愈佳，其反應時間的變異量則愈小。
但是，假若個體在注意力投入狀態愈趨不穩定，則會影響個體在反應時間的 穩定性，使得反應時間的變異量增加。根據過去的研究整理，許多與實驗刺 激變項和情境變化的因素都會藉由能量調節歷程，進而影響個體將注意力投 入於作業的穩定與適切性（Sergeant, 2000）。例如刺激呈現速度（事件速度）、
酬賞、與個體的喚醒狀態（arousal level），在認知能量模式中，這些皆屬於努 力庫（effort pool）的調節因素。Sanders（1983）認為認知與能量歷程皆會影 響個體反應時間，但是能量歷程所影響的部分，特別會顯現在反應時間分配 的右側，也就是尾端（tail）的部分，因為這與個體注意力投注的適切狀態有 關。也就是說當個體愈處在注意力分散（attention lapses）的狀態，其反應時
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間的長度會隨之增加。
回到 ADHD 患者的反應時間議題，Douglas（1999）與 Sergeant, Oosterlaan, 及 van der Meere（1999）認為 ADHD 患者的主要問題在於他們無法在作業 中維持注意力投注的適切性。以 ADHD 患者在反應時間作業的表現為例，
Douglas（1999）認為 ADHD 患者在反應時間作業中，並非每個反應都是處 在注意力分散的狀態，而是他們出現注意力分散的頻率（次數）較對照組高，
因此也有較多速度緩慢的反應。這樣的反應特性不但使得 ADHD 患者在整 體反應時間的平均數（Mean RT）增加，也提高整體反應時間的變異量。
因此，如何適當地描述 ADHD 患者的反應時間分配特性是現今研究的一 大課題。過去的研究大多將反應時間視為常態分配，以整體平均數或是標準 差描述分配的集中與離散趨勢。但是從實徵研究發現，不僅是 ADHD 患者
（Douglas, 1999；Hervey et al., 2006），就連一般人的反應時間的分配都是屬 於正偏態的分配特性（Luce, 1986），若以整體平均數或是標準差描述反應時 間 的 分 配 可 能 會 喪 失 分 配本 身 的 意 義 。於 是 近 年 來 一 些 學 者 們 已利 用 ex-Gaussian 分配來描述並說明 ADHD 患者在反應時間分配的特性與變化。
ex-Gaussian 分配是由高斯分配（Gaussian distribution），也就是常態分配
（normal distribution）與指數分配（exponential distribution）所組成的分配。
從 ex-Gaussian 分配可估計三個參數，包括 μ（mu）、σ（sigma）與 τ（tau）
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（Luce, 1986）。μ 與 σ 為常態分配的平均數與標準差，τ 是指數分配的平均數。
從實徵研究中，學者們認為 ex-Gaussian 分配可以適當地估計並描述個體的反 應時間分配（Heathcote, Popiel, & Mewhort, 1991; Hockley, 1984），其中的指數 分配（τ）可估計分配正偏態（positive skew）的程度，也就是造成機率分配 右側尾部提高的狀態。當個體的注意力投注的狀態愈不穩定，愈容易出現不 屬於常態分配的較慢反應，τ 值便會隨之增加。
目前已有一些研究發現 ADHD 患者在不同的認知作業，包括選擇反應時 間作業（Choice Reaction Time Task, CRT）、柯能氏注意力測驗（Conners’
Continuous Performance Task, CCPT）、Go/ No Go 作業（Hervey et al., 2006；
Leth-Steensen, Elbaz, & Douglas, 2000），甚至是工作記憶作業（Buzy et. al, 2009），他們的反應時間在 ex-Gaussian 分配的 τ 值皆顯著大於一般兒童，這 些研究結果說明 ADHD 患者在不同認知作業的反應時間分配中有較多不屬於 常態分配的緩慢反應。除了 τ 之外，研究也發現 ADHD 患者的 μ 比對照組小，
也就是說排除 τ 的影響後，ADHD 患者在多數的反應時間是比對照組快。另 外，他們的 σ 也顯著大於對照組，顯示 ADHD 患者在常態分配下的變異量也 比對照組大。不過整體而言，在這些參數中，τ 被認為是最可以區辨 ADHD 患者與對照組的指標（Buzy et al., 2009；Hervey et al., 2006；Leth-Steensen et al., 2000）。
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雖然上述研究結果具有一致性，但是如何說明與解釋這些參數的意義應 是現今研究的另一個重要議題。多數學者們認為 τ 的問題是來自於注意力分 散（attention lapse），但是造成 ADHD 患者注意力分散的因素為何？多位學者 皆認為從認知能量模式討論最為恰當（Epstein et al., 2006；Hervey et al., 2006；
Leth-Steensen et al., 2000）。例如，Hervey 等人（2006）的研究發現當 CCPT 的刺激時間間距（inter-stimulus intervals, ISI）愈長，ADHD 患者在 τ 的增加 量顯著大於對照組。也就是說 ADHD 患者在等待與準備反應的時間愈長，愈 容易出現注意力分散的狀態，學者們認為這是與他們在能量調節的困難有關。
學者們也發現 ADHD 患者的 μ 比對照組快，也可能與行為衝動性有關。
但是即便 ex-Gaussian 分配可協助我們從認知能量模式來瞭解 ADHD 患 者在反應時間的特性，目前仍有一些問題尚待釐清。一方面是 ex-Gaussian 分 配在 ADHD 研究仍是新的研究議題，以美國國家衛生研究院之學術資料庫
（US National Institute of Health: PubMed）搜尋且可以找到全文的研究文章，
至今不到十篇。對於 ex-Gaussian 分配的參數估計（μ、σ 與 τ）與能量歷程變 項（啟動、喚起等能量調節變項）仍須仔細檢驗彼此的關係。再者，若常態 分配的平均數 μ，指稱是個體本身的衝動性。而指數分配的平均數 τ，指稱為 個體注意力分散的狀態，本研究也想利用這樣的指標特性探討不同 ADHD 亞 型在 ex-Gaussian 參數上的異同並且討論相關的病理議題。第三，如果 ADHD 患者的核心病理問題在於能量調節缺損所導致的注意力的問題，那麼在其他 與注意力資源分配等相關的實驗作業中，他們也應該顯現理論的共通性。
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因此本研究想藉由反應時間分配與能量調節歷程的關係探討下列的問 題：
一、由於多數學者們支持 ADHD 患者具有神經心理缺損，它應該不會受 到文化或種族因素的影響。本研究想藉由 ex-Gaussian 分配分析 ADHD 患者 在 CCPT 的反應時間，除了重複驗證國外學者的研究資料之外，也想探討認 知能量模式中有關能量調節變項（喚起程度與啟動）與 μ、σ、τ 的關連性。
二、由於 ex-Gaussian 參數是由複雜的數學模式所估計的數值，而這些參 數與個體在心理與行為的意義為何？這也是本研究想要探討的議題。
三、由於少有研究可說明不同 ADHD 亞型在認知作業表現的差異性，特 別是注意力不足過動症-混合型 (ADHD, combined type, ADHD-C)與注意力不 足過動症-注意力不足型 (ADHD, predominantly inattentive type, ADHD-IA) 在認知作業表現的差異，於是本研究想利用 ex-Gaussian 分配探討不同 ADHD 亞型患者在 CCPT 的反應時間模式，以及在估計參數可能的差異與理論意 涵。
四、由於時間知覺雙重作業可以探討個體注意力資源分配與時間作業表 現的關係，因此本研究想借用時間知覺雙重作業的特性說明 ADHD 不同亞型 在能量調節的困難，進而以不同實驗作業提供在理論上的複核效度（cross validation）實徵結果。
五、探討不同發展階段（兒童、青少年）是否影響 ADHD 不同亞型患者
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與對照組在 ex-Gaussian 分配的參數差異，藉此了解這些在年齡變化下可能的 差異與意涵。
以下章節的文獻回顧將透過理論與實徵研究的整理，對這些研究問題做 仔細的討論，並提出相關的研究假說，並進行實徵研究加以驗證。