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解析作者｜ 唧唧堂心理學(xué)研究小組 高齊；審校編輯｜Mingyue, Runsong

本文是針對論文《高等教育能提高認知功能和學(xué)習(xí)效果嗎?從大樣本得到的發(fā)現(xiàn)（Does higher education hone cognitive functioning and learning efficacy? Findings from a large and diverse sample）》的一篇論文解析，該論文于2017年8月發(fā)表于PLOS ONE網(wǎng)站上，是一篇開源文章。該研究作者包括Guerra-Carrillo B, Katovich K, 和Bunge SA。實驗中用到的數(shù)據(jù)由Lumos Labs, Inc.提供。

研究背景與問題

高等教育向來被認為能給受教育人帶來諸多好處，不管是經(jīng)濟方面還是其他方面，比如積累工作所需的技能，給學(xué)生提供諸多機會以提高個體跨領(lǐng)域思考和學(xué)習(xí)的能力，比如快速思考、工作記憶、認知控制、推理和解決新問題等。

教育還會增進智力水平。例如，對北歐國家義務(wù)兵役制的一項縱向研究的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，每多接受一年高等教育，青少年都能獲得2至4分的IQ分數(shù)增長。

此外，教育經(jīng)歷在認知方面有不同的調(diào)節(jié)作用。前期的研究支持了教育能夠?qū)Ω咚降恼J知起到積極作用這一論述，與大腦的經(jīng)驗依賴可塑性(experience-dependent brain plasticity)原則相符。然而前期研究的局限的范圍限制了我們能得到的結(jié)論，因為他們1）只關(guān)注有限的認知領(lǐng)域或者有限的年齡組，2）大多基于北歐參軍男性，3）缺少測試不同學(xué)校水平的影響或者對終身教育影響的適當(dāng)描述，以及/或者4）沒有測試未來學(xué)習(xí)中教育的影響。

在此基礎(chǔ)上，本研究通過線上大樣本進行了受教育程度（educational attainment）與認知能力（cognitive abilities）和學(xué)習(xí)效能（learning efficacy）的關(guān)系的研究。對數(shù)據(jù)的分析主要基于以下三點討論：

首先，認知表現(xiàn)是隨年齡變化的，在青少年期達到頂峰。該研究要針對某個時間點（T1）對受教育程度是否會影響這種關(guān)系進行回顧性縱向探究。提出的假設(shè)為認知表現(xiàn)的峰值年齡會與受教育生涯結(jié)束的年齡一致或相近。

其次，該研究測試了受教育程度是否會從不同程度上影響八個獨立的認知測試。研究假設(shè)為：與低水平認知測試（比如處理速度）相比，受教育程度會在高水平認知（比如推理測試）測試中更多地中和年齡效應(yīng)。

最后，通過參與認知訓(xùn)練項目前后兩個時間點（T1，T2）的認知表現(xiàn)變化，該研究前瞻性地測試了受教育程度是否對學(xué)習(xí)效能有調(diào)節(jié)作用。三種可能的結(jié)果為：最開始得分較低的人通過訓(xùn)練提高的更多、更少、與最開始得分較高的人沒有顯著差別。

研究方法和材料

被試和材料：被試為來自美國（n=152,694）、加拿大（n=21,767）和澳大利亞（n=21,927）的15-60歲的196388名（53.72%女性；Mage=39.95±12.8SD）Lumosity（一個在線認知訓(xùn)練網(wǎng)站）訂閱者組成了回顧性縱向分析的數(shù)據(jù)來源；其中一部分（n=69,202; 58.84%女性；Mage=43.11±12.23SD）參與了認知訓(xùn)練項目，組成了前瞻性縱向分析的數(shù)據(jù)來源。他們的受教育程度涵蓋了各個教育水平。認知測試材料為線上的涉及工作記憶、處理速度、認知靈活性、推理等方面的約30分鐘的測驗。

數(shù)據(jù)的分析：對于認知測試表現(xiàn)的分數(shù)的分析，將T1，T2兩個時間點的原始分數(shù)都標準化為正態(tài)分布（M=100;SD=15）。定義GI分數(shù)（Grand Index Score）為某個時間點8項標準化后的認知測試分數(shù)之和的標準化分數(shù)（M=100；SD=15），定義GI變化分數(shù)（GI Change Score）為T2點GI分數(shù)減去T1點GI分數(shù)。所有分析中，本研究都排除了人口協(xié)變量（包括性別、種族、家庭收入）的因素。同時，只有在計算GI變化分數(shù)時保留了參與度協(xié)變量（包括被試在訓(xùn)練項目中的訓(xùn)練時長、T1和T2間隔天數(shù)）。

對于認知表現(xiàn)峰值年齡的分析，本研究采用引導(dǎo)重采樣方式將不同教育程度的被試從15至60歲每一歲中分別抽樣，將每個年齡組最高的T1 GI分數(shù)作為本組數(shù)據(jù)，重復(fù)10,000次，取95%置信區(qū)間。然后將之標準化并排除前述協(xié)變量因素。此外，數(shù)據(jù)分析需要的典型畢業(yè)年齡綜合了美、加、澳三國的數(shù)據(jù)得出。

研究結(jié)果

受教育程度（職業(yè)學(xué)校、高中、職業(yè)學(xué)院、學(xué)士、碩士、博士）和年齡都在T1表現(xiàn)為對GI分數(shù)有影響（adjusted R2 = 0.18; p < 0.0001;="" fig="">

FIG 1

排除年齡的效應(yīng)，受教育程度本身是對認知表現(xiàn)有影響的，效應(yīng)雖然小，但是顯著（adjusted R2 = 0.04; p <>且教育程度之間差別越大，處理效應(yīng)就越大（通過科恩系數(shù)計算）。

認知表現(xiàn)峰值年齡基本與受教育生涯結(jié)束時間吻合。如下圖FIG 2，圓點為認知表現(xiàn)峰值年齡中值，黑色實線95%置信區(qū)間。方塊為每個教育水平結(jié)束年齡中值，灰色虛線為各國年齡范圍。

FIG 2

在相對簡單的認知測試中，年齡的效應(yīng)比較明顯而受教育程度的效應(yīng)稍微弱一些；相反，在認知復(fù)雜程度較高的測試中，受教育程度的效應(yīng)更強。

受教育程度對GI變化分數(shù)有一定影響，但作用很小（adjusted R2 = 0.03, p < 0.0001），與高等教育相比，中等教育水平的被試提高的稍微多一點。年齡也有一定影響，30歲以下的被試提高的小一些。見fig="">

FIG 3

同樣，排除年齡效應(yīng)的影響，教育水平相差越大，受教育程度對分數(shù)提高多少的效應(yīng)越明顯。

局限

首先，我們難以厘清認知與受教育程度雙向影響，認知會如何影響受教育程度我們不得而知，即使上學(xué)前做認知測試也不能排除其他的混淆變量的影響，如動機。而真實驗又幾乎不可能碰到。

其次，本研究很多數(shù)據(jù)基于被試的自我報告，如年齡、受教育程度、收入及其他人口變量，錯誤報告可能導(dǎo)致被試的錯誤分組。

再次，被試全部為Lumosity訂閱者可能是一種選擇的偏誤，因為他們可能本身就樂于追求認知上的提高，這種動機因素沒有被考慮進探究受教育程度和認知的關(guān)系中。

最后，因為認知測試是在電腦上完成的，測試成績可能會受年齡或教育的影響，對電腦掌握的比較好的人可能也會有成績上的反映。

未來研究方向

隨年齡的變化，教育對于認知的影響是如何變化的？更大，更小還是不變？受教育經(jīng)歷的時間點是否會對認知功能有長遠的影響？年齡和受教育程度這兩個變量的交互作用如何？

參考文獻：

Belén Guerra-Carrillo, Kiefer Katovich, Silvia A. Bunge. (2017, September 29). Does higher education hone cognitive functioning and learning efficacy? Findings from a large and diverse sample. Plos one ,10.1371/journal.pone.0182276.