【认知照护】４Ｅ认知模型理论与认知症照护

[摘要]4E认知模型是指认知不是仅在大脑中发生，而是具身（身体参与）、嵌入（情境依赖）、施行（在行动中生成）、延展（借助工具拓展）。强调认知是一个身体-环境-工具协同作用的动态过程。基于４Ｅ认知模型的认知症照护强调通过身体参与（具身）、熟悉环境支持（嵌入）、日常活动引导（施行）与辅助工具使用（延展），激发患者保留的认知功能，重建人与环境的互动，提升生活质量与自主感和降低照护负担。

一， 从大脑思维模型到４Ｅ认知模型：认知观的范式转变

1.1、传统大脑思维模型（Brain-bound Cognition）

传统认知科学以"大脑为中心"的信息处理模型为核心，认为认知是大脑对外界输入信息的加工过程；大脑像计算机一样执行规则、存储知识、做出决策；身体和环境仅是感知输入与行为输出的媒介。这种模型强调内部表征和逻辑推理，但忽视了身体、环境与行动在认知中的角色。

1.2 从"大脑中心"到"认知生态系统"

从"大脑中心"到"认知生态系统这一范式转变.意味着认知的边界从大脑扩展到身体、环境、社会与技术系统；强调感知-行动循环、个体-环境耦合、认知工具的协同作用；为理解发展心理学、认知障碍、人工智能与人机协作提供了新的视角。

1.3 认知观的范式转变

从"大脑如同计算机"的模型，转向"认知如同分布在身体-环境系统中的生成过程"，4E认知模型标志着认知科学从封闭机制向具身、嵌入、施行、延展的认知生态学迈进。这一转变不仅改变了我们对"思维"本质的理解，也深刻影响了教育、人工智能、医疗与社会技术的发展方向。

1.4 ４Ｅ认知模型的兴起与核心观点

在对大脑为中心的传统模型反思的基础上，认知科学逐步发展出新的认知观，即"4E认知模型"(表-1)。4E模型强调认知不是仅存于大脑内部的封闭机制，而是一个动态的、分布式的、上下文敏感的过程。4E模型是当代认知科学领域的一种根本性转向，它指出认知不是仅仅在大脑中进行的内部计算，而是一种其他系统也参与关于的分布式运作。它包括了四个E认知维度：Embodied (具身)，Embedded (嵌入)，Enacted (施行)，Extended (延展)。该模型远离了传统的计算为主的「大脑=计算器」观点，推动了尽可能多维度、动态化、实际化的认知理解。这一理论近年来已应用于教育实践、技术设计，也在认知症照护领域创新。

表-1 ４Ｅ认知模型核心观点

二，４Ｅ认知模型

2.1. 具身认知（Embodied Cognition）

在现代认知科学、神经科学与哲学中，越来越多的研究和理论强调"具身认知（Embodied Cognition）"的观点，即人的智能不仅仅源于大脑，也深刻地依赖于身体的其他系统--包括感官系统、运动系统、内脏系统，甚至与外部环境的交互。

1)、大脑不是孤立的信息处理器

传统观念把大脑当作一个"计算机"式的指挥中心，而身体只是执行器。但实际上，大脑的很多计算过程必须依赖于身体的反馈和约束条件。比如：

-感官输入：视觉、听觉、前庭觉、身体的位置觉（本体感觉）提供了大脑构建世界模型的基础，没有这些感官，大脑无法"想象"或"计划"。

-运动系统反馈：手的动作、眼睛的转动，甚至走路时的节奏都会反向影响大脑的认知过程。比如婴儿通过"抓握"来学习物体的形状和重量，这是认知发展的基础。

2)、智能产生于"大脑-身体-环境"的动态耦合

人的智能不是封闭运行的系统，而是"大脑+身体+外部环境"之间实时动态的协调系统。例如：

-导航智能：我们在行走或开车时，依赖的不仅是大脑中的地图表征，还需要实时处理身体的姿态变化、前庭感受器的信号、眼动数据等。

-情绪调节：肠道菌群、荷尔蒙分泌、心率变化等生理参数会直接影响我们的决策、注意力和社会判断。情绪本身就是身体与大脑共同参与的现象。

-社会智能：面部肌肉的细微动作、语音语调的变化、身体姿势的变化，都是我们与他人交流时智能的组成部分。

3)、内脏和免疫系统也参与智能活动

近年来有研究表明内脏和免疫系统也参与智能活动。

-"第二大脑"肠道神经系统：肠道中有上亿神经元，能独立调控某些反应，也通过迷走神经与大脑密切通讯，影响情绪、决策甚至记忆力。

-心率变异性（HRV）与认知表现：心脏对大脑皮层尤其是前额叶皮层的反馈，与注意力调节和情绪控制能力密切相关。

-免疫系统：慢性炎症状态（如微炎症）被发现与抑郁症、阿尔茨海默病、甚至一些社交能力缺陷相关。这意味着智能与身体的免疫平衡状态也有关。

4)、身体提供智能的"结构支持"

-手的结构促进了工具智能：人类手的灵活结构和触觉系统使我们能够制造和使用工具，这又反过来推动了抽象思维的发展。

-语言的身体基础：我们说话不仅用到大脑语言中枢，也用到了喉部肌肉、舌头、听觉反馈系统等，这些"身体部件"都是语言表达和理解的一部分。

5)、人的智能的具身性

智能不仅是大脑的计算功能，而是"身体-大脑-环境"三者相互作用、共同构成的系统特性。身体不是被动执行器，而是智能的"媒介"与"约束条件"。比如盲人用手杖"触觉"环境，他不是在大脑里建模，而是通过身体直接"感知-行动"的循环来"认知"。身体状态影响认知决策，如肠道微生物影响情绪、大脑通过身体姿态判断社交地位等等。

2.2. 嵌入认知（Embedded Cognition）

嵌入认知（Embedded Cognition）是4E认知理论中的一个核心组成部分，强调认知活动总是嵌入于个体所处的物理、社会与文化环境中。

1)、核心观点

认知并非在大脑中孤立地发生，而是深刻依赖个体所处的环境结构。即，人的思考、判断、记忆等认知过程，不仅仅取决于内部神经机制，还取决于人所处的空间配置、工具安排、社会关系与文化背景等外部因素。这一观点挑战了传统的"内在主义"认知模型（即认为大脑等于认知），而是提出认知过程是情境化的（situated），它只有在具体的嵌入环境中才能被完整理解。

2)、嵌入认知的关键机制

-环境结构对认知的支撑作用:环境中可见的结构（如笔记、地图、操作面板、标签等）会减轻认知负荷，起到"认知外部存储器"的作用。例如：飞机驾驶舱设计优化可显著降低飞行员认知负担。

-情境线索的激活功能（contextual cueing）:特定环境情境可以唤起相关知识和行为模式，使得认知更高效。例如：在厨房中看到锅和油，就可能自动激活"烹饪"相关的知识框架。

-分布式认知机制（Distributed Cognition）:嵌入认知往往体现为认知活动在多人、多工具之间的协同分布。例如：手术室中，认知不仅存在于医生大脑，还分布在手术记录、仪器、护士之间的信息交互中。

-工具与环境的"认知延展"功能:嵌入认知也与"延展认知"有关，即工具（如智能手机、日历）成为认知过程的一部分，而不仅是外部辅助。

3)、嵌入认知的实例

-日常生活中：将钥匙放在门边的托盘中，便于出门时顺手带走，这是环境结构优化认知行动的例子。

-教育中：课堂布置、教材图示、师生互动会影响学生的认知表现，说明认知活动嵌入于教育环境中。

-认知症照护中：嵌入式认知应用于日常生活空间设计，例如：色彩编码的浴室指引帮助认知症患者辨认功能区域；简化和结构化的生活空间有助于唤醒患者的熟悉感和自主行为。

4)、认知环境化和去中心化

人的认知行为总是在某个"环境"中进行，如果离开具体的情境，我们无法理解认知。 这是因为认知与环境提供信息的状态有关，比如一个人在厨房看到刀、案板，会自动启动"做饭"的动作序列，而不是随机思考。同时文化环境也是认知的部分，比如阅读、语言、工具使用，都是在社会文化环境中发展出来的能力。Edwin Hutchins 在《Cognition in the Wild》（1995）中提出"分布式认知"理论，强调认知在文化与工具系统中的分布性。而John Haugeland、Andy Clark 等人也支持认知环境化、去中心化的理解方式。

2.3. 施行认知（Enacted Cognition）

1991年学者Francisco Varela、Evan Thompson、Eleanor Rosch在其名著《The Embodied Mind》（1991）中首次系统提出施行认知（Enactive Cognition）概念。该理论融合了现象学（胡塞尔、梅洛-庞蒂：身体-世界交互是意识生成的基础）和生物动力系统（强调系统与环境的自组织、自发性演化）。施行认知（Enacted Cognition）是 4E 认知理论中最具变革性、也最富哲学张力的部分。它强调了认知不是预先存在于大脑中等待调用的知识结构，而是在与环境、身体互动中"被施行"或"被体现"出来的过程。

1)、施行认知的核心观点

认知不是大脑对外部信息的"表征"，而是行动本身！

-认知即行动（Cognition is enacted）：施行认知强调，认知不是内部模型的调用，而是个体与环境之间动态交互的产物。例如，人们不是思考了再行动，而是在行动中思考，认知过程与感知、动作密不可分。说明了，知识不是存储在脑中等着提取的"表征"，而是在行为与世界的互动中浮现出来的过程。

-我通过行动来思考：比如舞者在跳舞时不是先在脑中规划，而是"在动作中"实现感知与调整，这是一种"动态的智慧"。

-感知本身就是行动的一部分：我们看东西时会不断调整眼睛位置，理解语言时伴随面部与舌头微小动作。这些都说明认知=感知+行动的协同过程。

-世界参与构成心智：施行认知强调世界不仅是认知的输入源（像镜子一样反映外界），而是认知过程的共同建构者。人们的感知、动作、语言行为共同参与"世界-心智系统"的形成。

2)、施行认知的主要机制

-感知-行动耦合（Perception-Action Coupling）:感知并不是被动地接收信息，而是为行动服务的过程。例如：你不会扫描整个房间的颜色光谱，而是直接看到"门把手在哪里、椅子能不能坐"。

-动作作为认知发生的起点（Action precedes representation）:行动不仅执行意图，还是认知本身生成的关键机制。比如，一个小孩不是"想好"怎么玩积木，而是在摆弄的过程中发展出空间理解。

-实践中的智慧（Know-how over know-that）:施行认知更强调实践性知识（know-how）而非抽象命题（know-that）。就像骑自行车的能力无法仅靠书本知识获得，必须通过具身实践才能形成。

4)、施行认知对"智能"的重塑

传统的智能观表现在智能是存储与处理信息的能力（如计算机），而施行认知观则体现了智能是实时与世界互动、构建意义的能力，并且强调了感知-行动的实时性和没有行为就没有认知以及"心智"不是在脑中，而是在行动网络中流动生成的观念。

5)、施行认知的典型例子

施行认知在幼儿学习语言和体育训练以及艺术创作方面均有体现(表-2)。

表-2施行认知的典型例子

2.4. 延展认知（Extended Cognition）

延展认知是 4E 认知理论中最具争议性、也最具革命性的一个维度。它不仅打破了"大脑中心主义"的认知观，更重新定义了"认知系统"的边界。

1)、延展认知的核心观点

认知过程不只存在于大脑之中，而是可以延展到身体外部的工具、环境、甚至社会结构中。如果一个外部工具以与大脑中记忆机制类似的方式参与了任务执行，那么它就可以被看作是认知系统的一部分。例如：我们使用纸笔记录待办事项；借助手机导航代替空间记忆；利用计算器完成数学运算；这些不是简单的"工具"，而是认知过程的延伸部分。

2)、经典定义--功能等价性原则（Parity Principle）

在Clark 与 Chalmers（1998）的著名论文《The Extended Mind》中，提出了一个著名的思想实验(奥托与笔记本),奥托患有早期阿尔茨海默症，无法在脑中保留信息，因此随身携带笔记本记录重要地址和事实。每当需要某信息，他会查看笔记本，像别人从脑中提取记忆一样操作。Clark 与 Chalmers 主张奥托的认知过程已经延展到了这个笔记本上。被称之为"功能等价性原则（Parity Principle）"，即如果某外部组件在功能上等同于内部认知机制，就应当被视为认知系统的一部分。

3)、延展认知的关键机制

延展认知是通过将部分认知任务"委托"给外部设备的认知外包和个体与工具形成稳定交互系统，行为不可分离耦合系统以及与熟悉环境或对象建立即时响应关系的认知配对等关键机制得以实现(表-3)。

4)、延展认知的典型案例

-语言本身作为认知延展的工具:语言不仅传递信息，更帮助我们组织、抽象、推理。内部自言自语是一种"外部工具内部化"的形式。

-数字工具与智能手机:搜索引擎、提醒系统、社交媒体成为第二大脑，且高度个性化。

-认知症患者的环境辅助系统:色彩编码、电子提醒系统、定位追踪器，构成"延展认知环境"。

表-3 延展认知的关键机制

5)、延展认知对传统认知科学的挑战

延展认知也是对传统认知科学的挑战，例如，大脑是认知的中心与边界和工具是被动使用对象以及智能是内部计算能力等传统观点得以颠覆(表-4)。认知系统的边界是"功能性"而非"解剖性"。认知不只发生在大脑，也"延展"到身体外部工具，使其成为认知过程的一部分、社会关系和物质环境中(智能是"个体 + 外部系统"的组合表现)。具体可以体现在：

-纸笔是记忆的外部化：我们用记笔记、写字来"思考"；手机里的日程、地图、联系人已经是我们认知系统的一部分。

-工具改变思维结构：例如算盘、电脑、AI工具可以改变我们解决问题的方式。

-他人也是认知的延展：比如在协作讨论中，一人的想法可能被另一个人激发出来，认知就在彼此之间"流动"。

表-4 延展认知对传统认知科学的挑战

延展认知在哲学与社会学领域也具有深刻的含义，例如，自我（Self）不再是孤立大脑，而是分布式系统的一部分；教育、照护、城市设计都应基于"认知是可设计的、可扩展的"理念；技术即认知增强器，但也可能带来"过度外包"风险（如数字遗忘症）。

三.基于４Ｅ认知模型的认知症照护

４Ｅ认知模型的实践意义在于打破传统「脱离身体」、「脱离环境」的认知观，在面对认知退化的社会挑战时，依然可通过重构认知场景和分布系统，实现个体主体性、保持人际关系和智力连续性。基于４Ｅ认知模型的认知症照护是一种综合性方法，旨在通过理解认知过程与身体、环境、行动和工具之间的关系，为认知症患者提供更有效的支持。

该模式的认知症照护强调通过身体参与（具身）、熟悉环境支持（嵌入）、日常活动引导（施行）与辅助工具使用（延展），激发患者保留的认知功能，重建人与环境的互动，提升生活质量与自主感和降低照护负担(图-1)。

图-1 基于4E认知模型的认知症照护

3.1. 具身认知（Embodied Cognition）

因为，认知不仅仅发生在大脑中，还与身体的感知和动作密切相关。在认知症照护中，可以通过一些简便方式实现，例如，鼓励患者进行身体活动，例如散步或简单的体操，以刺激认知功能；提供触觉、视觉和听觉刺激，例如使用音乐疗法或艺术疗法。

3.2. 嵌入认知（Embedded Cognition）

实际的认知过程是嵌入在患者所处的环境中。优化环境可以帮助患者更好地适应和参与日常生活，例如，创建安全、舒适且易于导航的居住空间。也可使用标识和提示帮助患者记住重要信息，例如房间名称或日程安排。

3.3 施行认知（Enacted Cognition）

认知是通过行动和互动生成。所以鼓励患者参与日常活动可以促进认知功能，例如，让患者参与简单的家务，例如整理物品或浇花。也要鼓励社交互动，例如，与家人或朋友交流。不要强调"恢复记忆能力"，而是通过互动和行动唤起认知，体现在日常活动设计如做饭、园艺、手工，不只是娱乐，而是认知的"施行"现场。人际互动并非仅仅是对患者信息的传递，要成为认知生成的基础。

3.4. 延展认知（Extended Cognition）

认知还可以通过外部工具得以扩展。所以在认知症照护中，要善于利用工具和环境以及社会关系(表-5)，例如，使用记忆辅助设备，例如提醒器或日历；提供技术支持，例如语音助手或智能设备。

表-5 延展认知在认知症照护的应用示例

3.5. 情境认知（Situated Cognition）

认知过程与具体情境密切相关。在４Ｅ的基础上有时还会加入情境认知（Situated Cognition），形成"4E+S"模型。即根据患者的个人背景和需求调整照护策略。这包括了解患者的兴趣和习惯，设计个性化的活动；根据患者的文化背景提供适合的照护方式。

杨金宇 初稿(健康界): 2025.4.15

引用资料:

[1] Andy Clark & David Chalmers（1998）：The Extended Mind

[2] Andy Clark（2008）：《Supersizing the Mind》

[3] Edwin Hutchins（1995）：Cognition in the Wild（强调认知的分布与工具依赖）

[4] 基于行为改变的意识觉醒改善对认知症BPSD的影响 杨金宇 健康界 2025.3.28

[5] 基于行为养成三定律，改善日落综合症 杨金宇 健康界 2025.4.2

[6] ChatGPT