超重或肥胖者執(zhí)行功能研究的可視化分析

李展權，陳澤愷，朱 琳，劉付嫻

（1.廣州體育學院研究生院，廣東 廣州 510000；2.廣州體育學院運動與健康學院，廣東 廣州 510000*通信作者：朱 琳，E-mail：11251@gzsport.edu.cn）

執(zhí)行功能亦被稱為執(zhí)行控制或認知控制，是指在進行復雜任務時，個體基于思維和行為進行協(xié)調(diào)與控制的高級認知過程［1］。這種自上而下的心理過程，本質(zhì)是復雜的，其囊括的注意力、計劃、任務協(xié)調(diào)、靈活應對突發(fā)情況及抑制控制能力等，對個體堅持健康行為、維持獨立生活、維護精神健康至關重要［2-4］。超重或肥胖是全球各國、組織機構(gòu)持續(xù)關注的一大公共衛(wèi)生問題，是諸多慢性疾病如高血壓、2型糖尿病、冠心病的危險因素，有關超重或肥胖的研究已經(jīng)涉及了生理、生化、心理、臨床醫(yī)學及體育等多個學科［5-7］。研究表明，執(zhí)行功能受損與超重或肥胖存在密切關聯(lián)［8-9］。超重或肥胖人群易出現(xiàn)認知僵化現(xiàn)象，而執(zhí)行功能較弱亦會影響個體的體重控制，兩者均會對飲食計劃、食物選擇等行為造成干擾，進而加劇超重或肥胖問題的發(fā)生［10-11］。然而，目前關于執(zhí)行功能對超重或肥胖的影響以及有關治療尚無明確定論，完整的研究架構(gòu)尚未搭建完成。鑒于此，本文采用CiteSpace和VOSview軟件［12］，對Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫中的有關超重或肥胖與執(zhí)行功能的相關文獻進行可視化分析，以期幫助研究者了解研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，把握研究前沿與熱點，為深入研究超重或肥胖者執(zhí)行功能提供參考。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)篩選

以Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫為源數(shù)據(jù)庫進行檢索，檢索主題詞：超重（overweight）、肥胖（obesity or obese or adipose or adiposity）、執(zhí)行功能（executive function or executive control or cognitive control）、抑制控制（response inhibition or cognitive inhibition or interference control or emotional interference）、工作記憶（working memory）、認知靈活性（setshifting or task-switching or cognitive flexibility）、注意力（selective attention or executive attention or sustained attention）。檢索式：TS=（（obesity OR overweight OR obese OR adipose OR adiposity）AND（executive function OR executive control OR cognitive control OR response inhibition OR cognitive inhibition OR selective attention OR executive attention OR interference control OR emotional interference OR sustained attention OR working memory OR set-shifting OR task-switching OR cognitive flexibility））。文獻語言為“English”，文獻類型為“article”，檢索時限為2010年-2021年，共獲得文獻1 321篇，檢索和下載日期為2022年5月31日。

1.2 研究工具

1.2.1 VOSviewer

將檢索到的文獻“全記錄與引用的參考文獻”以純文本格式保存，導入VOSviewer 1.6.16進行分析。提取文獻的發(fā)表年份、國家、作者、機構(gòu)信息，生成國家合作圖譜和機構(gòu)合作圖譜。

分析結(jié)果以圖譜和表格形式呈現(xiàn)。圖譜與表格的解讀：①圖譜中，節(jié)點大小表示研究規(guī)模的大小，節(jié)點越大，研究規(guī)模越大；節(jié)點間距離表示關系的緊密程度，兩點距離越短，關系越密切。②表格中，發(fā)文量表示該國家/地區(qū)或機構(gòu)2010年-2021年發(fā)表相關文獻的數(shù)量，是評價其研究深度和研究規(guī)模的直觀指標；連接指代與關鍵詞存在共現(xiàn)關系的其他關鍵詞的數(shù)量，在上述分析中可用于表示與某國家/地區(qū)、機構(gòu)存在合作關系的國家/地區(qū)或機構(gòu)的數(shù)量；關聯(lián)強度指代關鍵詞與其他關鍵詞總的共現(xiàn)次數(shù)（包括重復出現(xiàn)的次數(shù)），關聯(lián)強度越高表明該機構(gòu)的中心性越高。

1.2.2 CiteSpace

將檢索到的文獻“全記錄與引用的參考文獻”以UTF8格式導出，導入CiteSpace 5.8 R3進行關鍵詞分析，包括關鍵詞共現(xiàn)、聚類以及突現(xiàn)分析。時間跨度設置為2010年-2021年，時間間隔為1年，節(jié)點閾值為50，裁剪方式選擇Pathfinder、Pruning sliced networks、Pruning the merged network，將圖譜中的復雜網(wǎng)絡簡化，體現(xiàn)分析重點。關鍵詞突現(xiàn)時間最小單位設置為3年，參數(shù)γ值取1.0。

關鍵詞圖譜分析解讀：①共現(xiàn)圖譜中的十字圖形表示關鍵詞頻次，頻次越高，圖形越大；線條代表關鍵詞之間的聯(lián)系，線條顏色對應不同的年份；節(jié)點面積代表關鍵詞中心性，節(jié)點面積越大，則表明該關鍵詞中心性越高。②聚類分析指將物理或抽象對象整理分類為由相似對象組成的多個類的過程；聚類模塊性指數(shù)（Modularty）Q值大于0.3表示聚類結(jié)構(gòu)顯著，聚類輪廓性指數(shù)（Silhouette）S值大于0.5表示聚類是合理的，大于0.7表示聚類結(jié)果令人信服；在聚類表中，聚類的大小代表聚類文獻的數(shù)量，聚類越大，相關文獻越多；聚類算法選用LLR（Log-likehood ratio）算法。

2 結(jié) 果

2.1 發(fā)文量變化情況

檢索到發(fā)表于2010年-2021年“超重或肥胖與執(zhí)行功能”相關主題的文獻共1 321篇，依據(jù)發(fā)文量增長趨勢，可將該領域發(fā)文狀況分為三個階段：2010年-2014年為研究初始階段，2014年-2017年為探索階段，2017年-2021年為快速發(fā)展階段，其中2010年-2014年、2017年-2021年，發(fā)文量呈快速增長趨勢，2014年-2017年發(fā)文量增長趨勢較平緩。見圖1。

圖1 2010年-2021年超重或肥胖者執(zhí)行功能研究的發(fā)文量Figure 1 Number of publications of executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

2.2 國際關注度

2.2.1 進行研究的國家和地區(qū)

共有64個國家和地區(qū)進行了該領域的相關研究，其中發(fā)表文獻5篇及以上的國家和地區(qū)共35個，連線共計256條；發(fā)文量排名前十的國家和地區(qū)依次為美國（715篇）、德國（137篇）、英格蘭（127篇）、中國（117篇）、澳大利亞（114篇）、荷蘭（109篇）、加拿大（89篇）、西班牙（88篇）、意大利（55篇）、巴西（34篇）。美國發(fā)文量最多，占總發(fā)文量的54.13%，與德國、英格蘭、澳大利亞、中國等31個國家和地區(qū)存在合作交流。在發(fā)展中國家中，中國發(fā)文量最多，占總發(fā)文量的8.86%，與美國、德國和英格蘭等14個國家和地區(qū)存在合作交流。見圖2。

圖2 2010年-2021年對超重或肥胖者執(zhí)行功能進行研究的國家和地區(qū)合作知識圖譜Figure 2 Co-occurrence map of countries and regionals of executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

2.2.2 研究機構(gòu)

共有1 627家機構(gòu)參與該領域的相關研究，其中高校895所（55.01%）、醫(yī)院187所（11.49%）、其他研究機構(gòu)545所（33.50%）。美國的伊利諾伊大學（Illinois University）發(fā)文量排名第一，為54篇，合作機構(gòu)有42家，關聯(lián)強度97，在該領域研究中居于核心地位。中國的西南大學發(fā)表文獻22篇，發(fā)文量排名第五，關聯(lián)強度28。見表1。

表1 2010年-2021年超重或肥胖者執(zhí)行功能研究發(fā)文量前十的機構(gòu)Table 1 Top 10 institutions for number of published papers on executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

2.3 關鍵詞分析

2.3.1 關鍵詞共現(xiàn)

剔除檢索詞的同義詞后，結(jié)合關鍵詞出現(xiàn)頻次排序和共現(xiàn)圖進行關鍵詞共現(xiàn)分析。出現(xiàn)頻次最高的關鍵詞為body mass index（BMI），鑒于該關鍵詞與超重或肥胖高度相關，多數(shù)研究中BMI是作為評判超重或肥胖標準的指標，故不納入分析。熱點關鍵詞大致分為三類：①研究的主要群體，如adolescent、midlife、older adult、dementia；②大腦結(jié)構(gòu)功能，如 brain、activation、prefrontal cortex、anterior cingulate cortex；③超重或肥胖者的行為與表現(xiàn)，如performance、physical activity、food intake。見表2、圖3。

圖3 2010年-2021年超重或肥胖者執(zhí)行功能研究關鍵詞共現(xiàn)圖譜Figure 3 Co-occurrence map of keywords of executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

表2 2010年-2021年超重或肥胖者執(zhí)行功能研究出現(xiàn)頻次和中心性前十的關鍵詞Table 2 Top 10 keywords in the frequency and centrality of executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

2.3.2 關鍵詞聚類

關鍵詞的聚類模塊性指數(shù)Q值為0.8033（＞0.3），聚類輪廓性指數(shù)S值為0.899 2（＞0.5），聚類結(jié)構(gòu)顯著，聚類結(jié)果合理。共生成16個關鍵詞聚類標簽，根據(jù)關鍵詞聚類的具體內(nèi)容，可將2010年-2021年超重或肥胖與執(zhí)行功能研究重點關注的主題分為四類：①飲食行為研究，涉及#4反應抑制、#14飲食；②預防與干預研究，涉及#5鍛煉、#9患病率、#11腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子；③風險因素評估，涉及#0癡呆、#1認知功能、#3功能磁共振、#7成癮、#8損傷、#10神經(jīng)性厭食癥、#12焦慮；④不同群體特征分析，涉及#2個體差異、#6表現(xiàn)、#13幼兒期、#15兒童。見圖4。

圖4 2010年-2021年超重或肥胖者執(zhí)行功能研究關鍵詞聚類圖譜Figure 4 Co-occurrence map of keywords clusters of executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

2.3.3 關鍵詞突現(xiàn)

從時間線上看，不同的發(fā)展階段研究熱點不盡相同，依據(jù)突現(xiàn)強度排名：2010年-2014年，突現(xiàn)詞為 hypertension、blood pressure、gender difference、hunger、stimuli、attention deficit/hyperactivity disorder；2014年-2017年，突現(xiàn)詞為 disinhibition、validity、overweight children、bariatric surgery、personality trait；2017年-2021年，突現(xiàn)詞為self control、questionnaire、Meta-analysis。見圖5。

圖5 2010年-2021年超重或肥胖者執(zhí)行功能研究突現(xiàn)詞圖譜Figure 5 Burst map of keywords in executive function in overweight or obesity research from 2010 to 2021

3 討 論

本文通過文獻可視化分析，梳理了2010年-2021年超重或肥胖與執(zhí)行功能相關研究的發(fā)展趨勢和研究熱點，并探討未來發(fā)展方向。國際關注度主要從發(fā)文量、研究國家和地區(qū)及研究機構(gòu)方面進行分析。結(jié)果顯示，該領域在2010年-2021年發(fā)文量快速增長，超重或肥胖與執(zhí)行功能研究受到諸多機構(gòu)及研究者的關注。研究國家和地區(qū)方面，美國發(fā)文量最多，研究規(guī)模最大，與多個國家和地區(qū)建立交流合作關系，處于該研究領域的核心地位。在發(fā)文量排名前十的國家中，發(fā)展中國家僅有中國與巴西，但與其他發(fā)達國家相比，發(fā)展中國家交流合作相對較少，這可能受研究規(guī)模、研究起步時間較晚等原因的影響。從研究機構(gòu)看，發(fā)文量最多及影響力最大的研究機構(gòu)均是美國的伊利諾伊大學（Illinois University），該機構(gòu)的主要研究方向為兒童青少年執(zhí)行功能促進以及飲食行為研究［13-15］。影響力較大的機構(gòu)大多來源于美國，如肯特州立大學（Kent State University）、匹茲堡大學（Pittsburgh University）以及哥倫比亞大學（Columbia University）等，高產(chǎn)機構(gòu)之間的交流合作密切，形成了具有一定規(guī)模的研究團體，在研究領域具有較強的權威性。在該研究領域，我國影響力較大的研究機構(gòu)是西南大學，其主要的研究方向為飲食行為及大腦區(qū)域變化研究［16-18］，但其在國際上的影響力相對有限，可能是因為該機構(gòu)對這一領域的研究起步相對較晚，最早的文獻發(fā)表于2014年［19］，多數(shù)文章發(fā)表于2019年后［16-18］。我國研究機構(gòu)對該領域的研究起步相對較晚，但豐碩的成果也反映出我國研究機構(gòu)對該領域研究的持續(xù)關注，并正在積極探索研究方法及應對策略。

關鍵詞共現(xiàn)和聚類分析顯示，在不同研究發(fā)展階段，超重或肥胖與執(zhí)行功能研究的熱點存在相同之處：飲食行為研究是長期研究熱點。有研究表明，在行為方面，超重或肥胖個體往往表現(xiàn)出高沖動性、低注意力、低獎勵敏感性以及低認知靈活性，這些認知方面的因素與食欲調(diào)節(jié)、飲食行為失控相關，進而促使其體重增加或減重干預效果不明顯［20-22］。在大腦結(jié)構(gòu)功能方面，Osimo等［23］與Gluck等［24］研究均表明，飲食行為的失控通常與大腦前額葉皮質(zhì)的抑制網(wǎng)絡受損有關。前額葉皮質(zhì)的受損可能減弱大腦對情緒調(diào)節(jié)和行為決策的控制，進一步刺激個體對食物的渴望，導致食物過量攝入，進而體重增加［25］。此外，由發(fā)文趨勢與關鍵詞突現(xiàn)分析可知，研究熱點也隨研究進展而發(fā)生變化。在該領域研究的初始階段（2010年-2014年），研究熱點主要為超重或肥胖與執(zhí)行功能的影響因素。肥胖與高血壓之間的聯(lián)系以及與執(zhí)行功能的關聯(lián)尚未明確。部分研究表明，BMI升高和高血壓均與較差的認知功能有關［26］；在兒童青少年群體中，高血壓在BMI與執(zhí)行功能之間起中介作用［27］。此外，體適能水平較低、久坐和心理壓力過大等均是導致超重或肥胖人群執(zhí)行功能下降的重要因素［28-30］。在研究的探索階段（2014年-2017年），聚焦于分析研究對象的執(zhí)行功能特征，超重或肥胖兒童是重點關注對象。Mora-Gonzalez等［31］研究表明，相較于正常體重兒童，超重或肥胖兒童執(zhí)行功能表現(xiàn)較差，這不僅對其學業(yè)表現(xiàn)、體力活動等產(chǎn)生負面影響，也在一定程度上增加其成年期肥胖的發(fā)生風險。在研究的快速發(fā)展階段（2017年-2021年），關于超重或肥胖者執(zhí)行功能的研究得到了較高的學術關注度，Meta分析成為這一階段的研究熱點。研究者通過對多項同類研究進行系統(tǒng)評價與定量分析，以期發(fā)現(xiàn)當前研究的分歧與不足，并探尋新的研究課題與研究方向。如Veronese等［32］對13項縱向研究與7項隨機對照試驗的Meta分析顯示，超重和肥胖人群體重減輕與執(zhí)行功能和注意力的改善密切相關。目前，該領域的研究也存在一定局限性，未來仍需要更多的、持續(xù)時間更長的隨機對照試驗來了解執(zhí)行功能與超重或肥胖之間的關聯(lián)及其神經(jīng)生物學機制。

綜上所述，當前有關超重或肥胖與執(zhí)行功能研究呈快速發(fā)展態(tài)勢，國際關注度較高，研究范圍較為廣泛。此外，本研究也存在一定局限性：由于文獻均來自Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫，未對非英文文獻進行分析，后續(xù)應結(jié)合不同數(shù)據(jù)庫，進行更多的探討。