摘要: 目的：检索国内外近10年有关双重任务的研究进行文献计量学及可视化分析，总结研究现状、热点及未来发展趋势。方法：通过检索中国知网和Web of Science核心数据库中自2014年1月1日至2024年9月15日有关双重任务的文献。采用Citespace软件对作者、机构、国家、共被引文献进行分析，绘制可视化图谱；对关键词进行可视化、聚类、时间演化、Burst分析。结果：中国知网检索并分析392篇文献，郑洁皎是高发文量作者，福建师范大学心理学院是高发文量机构；WoS检索并分析6423篇文献，Hausdorff Jeffrey M.是高产文量作者，发文量和中心度最高的机构是哈佛大学，发文量最多的国家是美国，中心度最高的国家是威尔士。国内外研究热点集中在脑卒中、脑震荡、帕金森病、认知障碍等疾病，以及姿势、平衡、步态及各认知领域等双任务性能。预测该领域未来一段时间内将结合智能探索双重任务及神经网络改变的机制。结论：运用Citespace分析近10年关于双重任务的研究文献，科学直观地展示了该领域的现状、热点话题及未来发展趋势，为继续研究提供参考。
Abstract: Purpose: To summarise the current status, hotspots and future trends of research on dual-tasking through bibliometrics and visualisation analysis of domestic and international research on dual-tasking in the last 10 years. Method: Literature on dual-mission from January 1, 2014 to September 15, 2024 was searched through the core databases of China Knowledge and Web of Science. Citespace software was used to analyze authors, institutions, countries, and co-cited literature, and to draw visual maps; keywords were visualized, clustered, time-evolved, and Burst analyzed. Results: China Knowledge retrieved and analyzed 392 documents, Zheng Jiejiao is a high volume author, and the School of Psychology of Fujian Normal University is a high volume institution; WoS retrieved and analyzed 6423 documents, Hausdorff Jeffrey M. is a high volume author, and the institution with the highest volume and centrality is Harvard University, and the country with the highest volume of publications is the United States, and the country with the highest centrality is Wales. The hotspots of domestic and international research have focused on the study of diseases such as stroke, concussion, Parkinson’s disease, and cognitive disorders, and the study of dual-task performance, such as posture, balance, gait, and various cognitive domains. It is predicted that the field will continue to explore dual-task and neural network alteration mechanism research in conjunction with the field of intelligence for some time to come. Conclusion: The use of Citespace to analyze the research literature on dual-tasking in the last 10 years scientifically and intuitively demonstrates the current status, hot topics, and future development trends in the field, and provides a reference for continued research.
1. 引言
双重任务训练(Dual task training)是指执行两个或多个独立任务时，注意力和资源需要在这些任务之间分配，可能导致某一项任务的表现下降[1]。按照任务类型分为运动双任务训练和运动–认知双任务训练，后者按照不同的认知领域包含多种类型训练任务[2]。双重任务训练对执行者的影响包括增加步态速度、降低姿势变异性、增加步态的稳定性等[3]。由于双重任务训练方便、效果显著，且可提高自主控制性，广泛应用于疾病的预防、治疗及康复领域，尤其是在神经系统疾病、心理疾病等方面。
Citespace软件由德雷塞尔大学的陈美超教授开发，采用可视化的方式分析文献数据的规律、结构及分布状况等，揭示某一领域的研究热点及趋势[4]。本文通过检索中国知网和Web of Science中2014年以来有关“双重任务”的研究文献，运用Citespace软件分析该领域的研究现状、热点及变化趋势。
2. 资料与方法
2.1. 文献来源与检索策略
检索时间设置为2014年1月1日~2024年9月15日，以“双重任务”、“双任务”、“运动–认知”为主题词在中国知网检索，以“Dual task training”or“Dual task”为主题词在Web of Science (WoS)中检索。知网检索结果以Refworks格式导出、WoS检索结果以Plain text file格式导出，人工排除与医学明显不相关的中文文献后以“download-X”命名的形式保存，外文文献通过设置精炼文献类型“article”、“review”进行去重，采用Citespace软件进行分析。
2.2. 研究方法
主题来源为title、abstract、author keyword和keyword plus (ID)，将Time Slicing设置为2014~2024年，Years per slice默认为1，关联强度选择Cosine，裁剪方式选择Pathfinder和Pruning the Merged network。分别以合作作者、机构、国家为节点进行合作网络分析，以关键词为节点进行共现分析以及聚类分析、时间演化分析和突显词(Burst)分析，并分析被引文献绘制共被引图谱，进而探析双重任务训练的研究热点。
3. 结果
3.1. 年发文量
通过检索及筛选最终纳入392篇中文文献、6423篇外文文献。2014年以来有关双重任务的文献发表量总体呈现上升趋势，外文文献占比庞大，见图1。
Figure 1. Annual publication volume
图1. 年发文量
3.2. 作者
图中每个节点代表一位作者，节点大小代表作者的发文数量，中心度反应作者的核心作用，连线代表作者之间的合作关系[5]。中文文献发文量排名前6的作者依次是：郑洁皎、于卫华、吕娇娇、宋祺鹏、霍洪峰、刘鑫玥。从连线关系来看，作者之间形成多个合作团队，尤其以高雅新–朱弈–钟倩等团队较为突出，但尚未形成高中心度作者，见图2。外文文献发文量排名前5的作者依次是：Hausdorff Jeffrey M、Howell David R、Mirelman Anat、Holtzer Roee、Meehan William P，作者之间合作关系紧密，其中中心度最高的作者是Hausdorff Jeffrey M，见图3。
Figure 2. Co-occurrence diagram of Chinese authors
图2. 中文作者共现图
Figure 3. Co-occurrence diagram of foreign authors
图3. 外文作者共现图
Figure 4. Co-occurrence diagram of Chinese institutions
图4. 中文机构共现图
Figure 5. Co-occurrence map of foreign institutions
图5. 外文机构共现图
Figure 6. Co-occurrence map of foreign countries
图6. 外文国家共现图
Figure 7. Co-citation analysis map of the literature
图7. 文献共被引分析图谱
3.3. 机构及国家
中文发文量排名前3的依次是福建师范大学心理学院、复旦大学附属华东医院康复医学科、河北师范大学体育学院，无中心度较高的发文机构，研究机构多为高校内部或联合附属医院之间的合作，机构之间缺少合作，见图4。
外文发文量排名前5名的机构依次是哈佛大学、法国国家科学研究院、伦敦大学、宾夕法尼亚联邦高等教育系统、加利福尼亚大学，中心度最高的是哈佛大学，见图5。发文量排名前5名的国家依次是美国、中国、德国、加拿大、英格兰，中心度最高的是威尔士，见图6。国家之间、机构之间对双重任务训练的研究存在紧密的合作关系。
3.4. 共被引分析
由于软件的限制，共被引分析仅对外文文献进行分析，见图7。其中文献的共被引次数排名前5见表1，中心度排名前5见表2，研究内容主要涉及到步态的认知研究，疾病涉及到帕金森病、认知障碍、脑震荡，文章类型以综述和mate分析为主。
Table 1. Top 5 cited references
表1. 被引次数排名前5名的文献
排名 |
第一作者 |
年份 |
题目 |
被引次数 |
1 |
Montero-Odasso MM |
2017 |
Association of Dual-Task Gait with Incident Dementia in
Mild Cognitive Impairment. [6] |
78 |
2 |
Al-Yahya E |
2011 |
Cognitive motor interference while walking: A systematic
review and meta-analysis. [7] |
76 |
3 |
Bayot M |
2018 |
The interaction between cognition and motor control: A
theoretical framework for dual-task interference effects on
posture, gait initiation, gait and turning. [8] |
64 |
4 |
Leone C |
2017 |
Cognitive-motor dual-task interference: A systematic
review of neural correlates. [9] |
57 |
5 |
Raffegeau TE |
2019 |
A meta-analysis: Parkinson’s disease and dual-task
walking. [10] |
48 |
Table 2. Top 5 cited literature by centrality ranking
表2. 被引文献中心度排名前5名的文献
排名 |
第一作者 |
年份 |
题目 |
中心度 |
1 |
Montero-Odasso MM |
2017 |
Association of Dual-Task Gait with Incident Dementia in
Mild Cognitive Impairment. [6] |
0.23 |
2 |
Plummer P |
2015 |
Measuring treatment effects on dual-task performance:
a framework for research and clinical practice. [11] |
0.19 |
3 |
Leone C |
2017 |
Cognitive-motor dual-task interference: A systematic
review of neural correlates. [9] |
0.17 |
4 |
Lee H |
2013 |
The use of the dual-task paradigm in detecting gait
performance deficits following a sports-related concussion:
A systematic review and meta-analysis. [12] |
0.17 |
5 |
Raffegeau TE |
2019 |
A meta-analysis: Parkinson’s disease and dual-task
walking. [7] |
0.16 |
3.5. 研究热点及前沿
3.5.1. 关键词共现分析
文献关键词作为文章的题眼，高度凝练文章的核心内容和关键信息[5]。中文文献中排除检索词后关键词排名前5位依次是脑卒中、老年人、步态、平衡、跌倒，中心度排名前3位依次是跌倒、执行功能、认知，见图8。外文文献中关键词排名前5位依次是双任务性能、老年人、注意力、行走、步态，中心度排名前3位依次是衰退、多发性硬化、体力活动，见图9。
Figure 8. Co-occurrence map of Chinese keywords
图8. 中文关键词共现图谱
Figure 9. Co-occurrence map of foreign keywords
图9. 外文关键词共现图谱
3.5.2. 关键词聚类分析
Citespace软件在关键词共现分析的基础上提取具有明确联系的专业术语进行聚类分析，聚类模块反应研究的热点领域[4]。中文文献关键词聚类模块值(Q值)为0.7899 > 0.3，表明聚类图谱的划分色块结构是显著的；聚类平均轮廓值(S值)为0.9328 > 0.7，说明聚类图谱是令人信服的。进行聚类分析得到7个聚类群，见图10，主要集中在步态参数、双任务性能、疾病的生活质量、驾驶车辆的评估，选取S值前5位进行分析，见表3。
Figure 10. Chinese keyword clustering map
图10. 中文关键词聚类图谱
Table 3. Detailed analysis of keyword clustering in Chinese literature
表3. 中文文献关键词聚类分析详细情况
聚类ID |
S值 |
标签 |
包含关键词 |
0 |
0.978 |
步态 |
步态、老年人、糖尿病、意外跌倒、双任务等 |
4 |
1.0 |
生活质量 |
生活质量、偏瘫、运动功能、高压氧、下肢功能等 |
6 |
0.971 |
事故预防 |
事故预防、交通工具、认知资源、辨别力、行人意图识别等 |
8 |
1.0 |
帕金森病 |
帕金森病、冻结步态、可穿戴设备、平衡训练、功率谱分析等 |
9 |
1.0 |
提取干扰 |
提取干扰、内隐记忆、识别式、新旧效应、概念启动等 |
外文文献关键词聚类模块值(Q值)为0.8651 > 0.3，表明聚类图谱的划分色块结构是显著的；聚类平均轮廓值(S值)为0.9631 > 0.7，说明聚类图谱是令人信服的。进行聚类分析得到14个聚类群，见图11主要集中在3个方面：① 疾病研究，包括帕金森病、轻度认知障碍、多发性硬化；② 双任务性能，包括姿势控制、体力活动、认知控制、注意力分散、工作记忆；③ 机制研究，包括前额叶皮质、功能连接以及智能医学(深度学习、模式、虚拟现实)，选取S值前7位进行分析，见表4。
Figure 11. Foreign language keyword clustering map
图11. 外文关键词聚类图谱
Table 4. Detailed analysis of keyword clustering in foreign literature
表4. 外文文献关键词聚类分析详细情况
聚类ID |
S值 |
标签 |
包含关键词 |
0 |
1.0 |
深度学习 |
阿尔茨海默病、卷积神经网络、认知障碍、医学图像分割等 |
1 |
1.0 |
帕金森病 |
双重任务处理、工作内存、步态、工作记忆、控制力、
临床标志物、听觉反馈等 |
4 |
1.0 |
认知控制 |
步态、个体差异、执行控制、自主控制、双重机制、
多任务处理等 |
5 |
1.0 |
功能连接 |
经颅磁刺激、fMRI、特征提取、独立成分分析、双任务性能、
背外侧前额叶皮质、红外光谱等 |
12 |
1.0 |
虚拟现实 |
步态变异性、跌倒风险、运动、患病率、辅助器具、
临床标志物、帕金森病、网络研究等 |
13 |
1.0 |
双重任务 |
轻度创伤性脑损伤、脑震荡、串联步态、平衡系统、
姿势控制、平衡系统等 |
14 |
1.0 |
工作记忆 |
工作存储、多动症、步态、高级神经控制、注意过程、
执行功能、动物模型等 |
3.5.3. 关键词时间分布分析
图12展示运用Citespace软件对国内文献关键词的时间分布分析，2020年之前研究主要集中疾病研究、双任务性能。2020年以后研究主要集中在量化分析、功能训练、生活质量。图13展示运用Citespace软件对国外文献关键词的时间分布分析，2020年以前研究集中在：疾病研究、双任务性能。2020年以后主要关注学习算法应用于神经网络机制的研究、帕金森病的训练研究。
Figure 12. Time distribution map of Chinese keywords
图12. 中文关键词时间分布图谱
Figure 13. Time distribution map of foreign language keywords
图13. 外文关键词时间分布图谱
3.5.4. 关键词Burst分析
Burst分析提供研究前沿的热点，常提示该研究领域在某时间段内被广泛关注的话题[13]。由于中文文献偏少，运用Citespace软件进行Burst分析仅得到3个话题：自我损耗和姿势控制仅存在一段时间未持续至今；平衡功能2022年出现持续至今。运用Citespace软件对外文文献进行Burst分析，得到70个研究热点，按照关键词出现年份进行排序展示前15名，其中认知功能、深度学习、分类、网络、诊断、卷积神经网络持续至今，见图14。
Figure 14. Burst analysis of keywords in foreign literature
图14. 外文文献关键词Burst分析图
4. 讨论
本研究采用Citespace软件对近10年国内外关于双重任务的研究文献进行可视化分析，明确该领域的研究现状、热点及发展趋势。近几年国内外发文量呈现总体上升趋势，研究热点话题依然持续进行。中文文献中发表量最多的是郑洁皎教授，其团队研究平衡问题，涉及改善卒中患者的平衡功能[14]、预防老年人跌倒[15]等。国外发文量最多的作者是Hausdorff Jeffrey M.其团队主要研究衰老过程中步态性能、平衡和认知域[16] [17]，包括神经退行性疾病如认知障碍、帕金森病。我国发文量极少且未形成中心度，多数发文机构集中两方面：① 高校的体育学院，研究姿势稳定性、平衡功能的训练；② 医院的康复医学中心，研究集中在脑卒中的功能恢复。因此，我国应加强机构之间的合作，对相关人员实施专业培训，引进先进设备，实现产学研紧密结合的发展体系。
根据关键词、关键词聚类、关键词的时间演变，国内外的文献集中在步态参数、姿势、平衡、认知、注意力等双任务性能的研究，帕金森病、认知障碍、脑卒中、脑震荡等疾病功能的改善研究及双重任务有效性的机制研究。国内文献还涉及人工驾驶车辆的研究，驾驶状态下[18]主观心理压力、客观生理指标与认知状态存在强关联。除此之外，国外文献还包含智能医学研究，运用卷积神经网络、医学图像分割等学习算法[19]研究背后神经网络机制；显著改善认知、躯体功能及双重任务性能的多重任务训练模式[20]等等。国内文献关于虚拟现实技术应用于疾病的研究偏少，提示国内要开展多学科交叉融合技术辅助研究神经机制及改善功能状态。我国人口老龄化的到来，关注点由治疗疾病转向功能康复、生活质量的提高，因此应多方面结合康复手段适应人口老龄化进程。
通过Burst分析发现国内外的研究热点集中在智能医学研究领域，对于帕金森病、脑卒中、阿尔茨海默病等疾病的研究尤为重要。国内产–学–研的趋势下，多学科融合将是未来的热点话题。以帕金森病为例，纹状体损害导致运动自动性受损，转变为由额叶执行功能代偿控制的自主性运动[21]。双重任务分散注意力，最大程度评估自动性损害、增加训练强度等。结合可穿戴式[22]、非可穿戴式[23]步态分析设备对关节点的空间、时间动态分布进行量化分析，如步长时间不对称性和变异性与较短的帕金森病诊断时间相关；或采用深度学习算法检测患者运动过程中关节的速度、加速度等进而评估疾病的严重程度[24]；或结合计算、记忆、执行、语言等领域任务进行训练，如增加计算任务较单独常规训练显著改善10 m步行测试、计时起立行走测试、活性特异性平衡信心量表、Berg平衡量表的评分[25]。此外，脑网络机制的研究一直是持续关注热点，如颞叶、海马旁回T1MAP值诊断帕金森病的AUC均>0.8 [26]，可在此基础上继续探讨双重任务训练对脑相关神经元活动的影响。
本文基于CNKI数据库和WoS核心数据库，对国内外近10年关于双重任务的研究进行文献计量学及可视化分析，科学直观地展示双重任务研究的现状、热点及发展趋势，为未来研究方向提供参考。
致 谢
本文由白云先写作，温灵芝检索文献，黄建平提供技术指导。
基金项目
中央高水平医院临床科研业务费(项目编号：BJ-2023-067)。
NOTES
*第一作者。
#通讯作者。