《Scientific Reports》：Modeling metacognition and executive functions in the metacognitive wisconsin card sorting test using the neuropsychological digital-twin method
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本研究通过神经心理学数字孪生方法，首次构建了元认知与执行功能在目标导向行为中交互的计算模型。研究人员针对Meta-WCST任务开发神经启发模型，验证了厌食症与精神分裂症患者共享的元认知缺陷（如动机受损和过度自信）及疾病特异性差异，为个性化元认知心理治疗提供理论依据。
在认知神经科学领域，执行功能（Executive Functions）和元认知（Metacognition）如何协同支持人类目标导向行为，一直是未解之谜。执行功能负责对心理表征进行目标性操控，而元认知则涉及对自身认知过程的评估与调控。尽管两者在认知控制中均扮演关键角色，但现有研究多孤立探讨二者，缺乏对其交互神经计算机制的形式化建模，这限制了跨诊断认知障碍研究的深入。
为突破这一瓶颈，研究团队提出“神经心理学数字孪生方法”（Neuropsychological Digital-Twin Method）——一个整合临床数据、理论框架与计算模型的转化研究平台。该方法以元认知三成分理论为基础，构建了面向Meta-WCST任务的神经启发计算模型，并通过健康人群与精神疾病患者（厌食症、精神分裂症）的行为实验数据验证模型效度。研究进一步生成三个拟合人类数据的数字孪生，用于神经心理特征画像与干预预测。
关键技术方法包括：1）神经心理学数字孪生建模框架，整合多源数据与计算精神病学理论；2）基于Meta-WCST任务的行为范式设计；3）针对厌食症（n=未注明）与精神分裂症（n=未注明）患者的跨疾病队列验证。
研究结果揭示：
- 1.
计算模型验证：模型成功复现健康与患者群体的行为模式，证实执行功能与元认知在目标导向行为中的协同作用。
- 2.
疾病机制异同：厌食症与精神分裂症存在隐藏的认知共性（如动机受损、过度自信），但表现特异性——厌食症以持续行为（Perseveration）和自我改进能力低下为特征，精神分裂症则更易受干扰且自我评价能力不足。
- 3.
干预预测：模拟实验表明，基于元认知的心理治疗对两类疾病产生差异化效益，强调个性化干预的必要性。
该研究首次提出Meta-WCST的理论计算模型，为理解病理心理的认知架构提供新范式，对意识科学、数字医疗及自主机器人等领域具有跨学科启示。
