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picture from Internet 解析文章首发于唧唧堂网站www.jijitang.com 解析作者｜ 唧唧堂心理学研究小组 高齐；审校编辑｜Mingyue, Runsong 本文是针对论文《高等教育能提高认知功能和学习效果吗?从大样本得到的发现（Does higher education hone cognitive functioning and learning efficacy? Findings from a large and diverse sample）》的一篇论文解析，该论文于2017年8月发表于PLOS ONE网站上，是一篇开源文章。该研究作者包括Guerra-Carrillo B, Katovich K, 和Bunge SA。实验中用到的数据由Lumos Labs, Inc.提供。 研究背景与问题高等教育向来被认为能给受教育人带来诸多好处，不管是经济方面还是其他方面，比如积累工作所需的技能，给学生提供诸多机会以提高个体跨领域思考和学习的能力，比如快速思考、工作记忆、认知控制、推理和解决新问题等。 教育还会增进智力水平。例如，对北欧国家义务兵役制的一项纵向研究的数据分析发现，每多接受一年高等教育，青少年都能获得2至4分的IQ分数增长。 此外，教育经历在认知方面有不同的调节作用。前期的研究支持了教育能够对更高水平的认知起到积极作用这一论述，与大脑的经验依赖可塑性(experience-dependent brain plasticity)原则相符。然而前期研究的局限的范围限制了我们能得到的结论，因为他们1）只关注有限的认知领域或者有限的年龄组，2）大多基于北欧参军男性，3）缺少测试不同学校水平的影响或者对终身教育影响的适当描述，以及/或者4）没有测试未来学习中教育的影响。 在此基础上，本研究通过线上大样本进行了受教育程度（educational attainment）与认知能力（cognitive abilities）和学习效能（learning efficacy）的关系的研究。对数据的分析主要基于以下三点讨论： 首先，认知表现是随年龄变化的，在青少年期达到顶峰。该研究要针对某个时间点（T1）对受教育程度是否会影响这种关系进行回顾性纵向探究。提出的假设为认知表现的峰值年龄会与受教育生涯结束的年龄一致或相近。 其次，该研究测试了受教育程度是否会从不同程度上影响八个独立的认知测试。研究假设为：与低水平认知测试（比如处理速度）相比，受教育程度会在高水平认知（比如推理测试）测试中更多地中和年龄效应。 最后，通过参与认知训练项目前后两个时间点（T1，T2）的认知表现变化，该研究前瞻性地测试了受教育程度是否对学习效能有调节作用。三种可能的结果为：最开始得分较低的人通过训练提高的更多、更少、与最开始得分较高的人没有显著差别。 研究方法和材料被试和材料：被试为来自美国（n=152,694）、加拿大（n=21,767）和澳大利亚（n=21,927）的15-60岁的196388名（53.72%女性；Mage=39.95±12.8SD）Lumosity（一个在线认知训练网站）订阅者组成了回顾性纵向分析的数据来源；其中一部分（n=69,202; 58.84%女性；Mage=43.11±12.23SD）参与了认知训练项目，组成了前瞻性纵向分析的数据来源。他们的受教育程度涵盖了各个教育水平。认知测试材料为线上的涉及工作记忆、处理速度、认知灵活性、推理等方面的约30分钟的测验。数据的分析：对于认知测试表现的分数的分析，将T1，T2两个时间点的原始分数都标准化为正态分布（M=100;SD=15）。定义GI分数（Grand Index Score）为某个时间点8项标准化后的认知测试分数之和的标准化分数（M=100；SD=15），定义GI变化分数（GI Change Score）为T2点GI分数减去T1点GI分数。所有分析中，本研究都排除了人口协变量（包括性别、种族、家庭收入）的因素。同时，只有在计算GI变化分数时保留了参与度协变量（包括被试在训练项目中的训练时长、T1和T2间隔天数）。对于认知表现峰值年龄的分析，本研究采用引导重采样方式将不同教育程度的被试从15至60岁每一岁中分别抽样，将每个年龄组最高的T1 GI分数作为本组数据，重复10,000次，取95%置信区间。然后将之标准化并排除前述协变量因素。此外，数据分析需要的典型毕业年龄综合了美、加、澳三国的数据得出。 研究结果受教育程度（职业学校、高中、职业学院、学士、硕士、博士）和年龄都在T1表现为对GI分数有影响（adjusted R2 = 0.18; p < 0.0001;="" fig="">FIG 1 排除年龄的效应，受教育程度本身是对认知表现有影响的，效应虽然小，但是显著（adjusted R2 = 0.04; p <>且教育程度之间差别越大，处理效应就越大（通过科恩系数计算）。 认知表现峰值年龄基本与受教育生涯结束时间吻合。如下图FIG 2，圆点为认知表现峰值年龄中值，黑色实线95%置信区间。方块为每个教育水平结束年龄中值，灰色虚线为各国年龄范围。 FIG 2 在相对简单的认知测试中，年龄的效应比较明显而受教育程度的效应稍微弱一些；相反，在认知复杂程度较高的测试中，受教育程度的效应更强。 受教育程度对GI变化分数有一定影响，但作用很小（adjusted R2 = 0.03, p < 0.0001），与高等教育相比，中等教育水平的被试提高的稍微多一点。年龄也有一定影响，30岁以下的被试提高的小一些。见fig=""> FIG 3 同样，排除年龄效应的影响，教育水平相差越大，受教育程度对分数提高多少的效应越明显。 局限首先，我们难以厘清认知与受教育程度双向影响，认知会如何影响受教育程度我们不得而知，即使上学前做认知测试也不能排除其他的混淆变量的影响，如动机。而真实验又几乎不可能碰到。 其次，本研究很多数据基于被试的自我报告，如年龄、受教育程度、收入及其他人口变量，错误报告可能导致被试的错误分组。 再次，被试全部为Lumosity订阅者可能是一种选择的偏误，因为他们可能本身就乐于追求认知上的提高，这种动机因素没有被考虑进探究受教育程度和认知的关系中。 最后，因为认知测试是在电脑上完成的，测试成绩可能会受年龄或教育的影响，对电脑掌握的比较好的人可能也会有成绩上的反映。 未来研究方向随年龄的变化，教育对于认知的影响是如何变化的？更大，更小还是不变？受教育经历的时间点是否会对认知功能有长远的影响？年龄和受教育程度这两个变量的交互作用如何？ 参考文献：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.
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