不同運動干預模式對ADHD兒童執(zhí)行功能影響的研究進展

王巖 于晶

(沈陽師范大學 遼寧沈陽 110031)

患有注意缺陷多動障礙的兒童大多表現(xiàn)在情緒控制不佳，注意力分配異常，過度活動且伴有一系列學習、認知等障礙問題，運動方面常伴有協(xié)調(diào)性功能障礙，嚴重的還伴有抑郁、失眠等癥狀［1］，患有ADHD 的兒童比例年年攀升，雖然他們沒有智力上的問題，但ADHD已經(jīng)成為影響兒童學習、生活、身心健康的一大阻礙。研究表明，執(zhí)行功能作為ADHD 兒童的核心缺陷之一，與實施計劃的行為、形成推理、完成多項任務、適應新的環(huán)境等均有密切的聯(lián)系［2］。而目前對于ADHD 兒童執(zhí)行功能的干預主要分為兩類：藥物治療和非藥物治療。其中，藥物治療對于ADHD 的注意力不集中和多動、沖動以及破壞性行為等癥狀雖有很大的改善效果，但長期服藥的副作用及費用令很多家長難以承受；而非藥物治療，特別是運動干預作為其中最經(jīng)濟有效的干預手段，是目前的研究熱點。盡管有大量研究表明，體育鍛煉對健康兒童的執(zhí)行功能有積極影響，但很少有研究報道運動干預對多動癥兒童的影響［3］。

然而，有越來越多的證據(jù)可以用于對多動癥兒童的干預研究，表明這一人群也可能在體育鍛煉后，認知表現(xiàn)、多動癥癥狀和運動能力受到積極影響［4］。因此，基于腦智的體育鍛煉被認為是一個很有希望的替代方式或額外的治療選擇。一些神經(jīng)生物學、心理社會和行為機制已經(jīng)被提出，用來解釋體育活動對心理健康的影響［5］。例如，在行為假說中，人們假設睡眠模式、自我調(diào)節(jié)和應對技能可以通過定期的體育活動得到改善。這似乎與患有多動癥的兒童高度相關，因為這些人的睡眠質(zhì)量下降，并已被發(fā)現(xiàn)與認知表現(xiàn)以及認知行為問題有關；在神經(jīng)生物學假設中，假定中等強度的身體活動可誘導兒茶酚胺神經(jīng)傳遞，促進神經(jīng)發(fā)育，血管生成，提高神經(jīng)可塑性。在患有多動癥的兒童中，這些調(diào)節(jié)可能發(fā)生在作為癥狀學基礎的大腦區(qū)域［6］。這表明運動干預ADHD等特殊兒童的執(zhí)行功能已經(jīng)受到人們的普遍關注，受損的神經(jīng)傳遞機制和大腦功能可能得到改善。該文旨在討論不同運動干預模式對ADHD 兒童執(zhí)行功能的影響，以期為ADHD 兒童的運動干預提供一些借鑒作用。

1 概念界定

1.1 注意缺陷多動障礙

注意缺陷多動障礙（ADHD）是指注意力不集中或生長發(fā)育與年齡不符，以沖動性、多動性為特征的行為障礙［7］。研究表明，全球范圍內(nèi)ADHD 的患病率約為5%［8］，國內(nèi)ADHD 總患病率為5.6%，男性患兒患病率為7.7%，女性患兒患病率為3.4%［9］。通過影像學檢查發(fā)現(xiàn)，ADHD 患兒較正常兒童而言，前額葉（包括中央前回）、尾狀核、胼胝體、小腦、扣帶回等區(qū)域體積減小及相關變化可能是ADHD兒童的病理基礎［10］。

1.2 執(zhí)行功能

執(zhí)行功能包含工作記憶、抑制控制、認知靈活性等多種過程。它的本質(zhì)就是對認知過程進行調(diào)節(jié)和調(diào)控，從而讓個體產(chǎn)生協(xié)調(diào)有序的行為。執(zhí)行功能是ADHD 的核心部分，是兒童智力、社會能力、學業(yè)和職業(yè)發(fā)展的必備能力，個體若執(zhí)行功能發(fā)育良好，則其心理健康、生活質(zhì)量、公共行為對社會而言，都將獲得長期的益處［11］。

目前普遍認為執(zhí)行功能可分為抑制功能、刷新功能、轉(zhuǎn)換功能。

2 ADHD患兒執(zhí)行功能障礙的基礎

2.1 ADHD患兒執(zhí)行功能障礙的生物學基礎

對ADHD 患兒進行影像學檢查，大量研究發(fā)現(xiàn)，ADHD 患兒存在腦結構和功能異常，尤其是ADHD 患兒注意力和執(zhí)行功能相關的網(wǎng)絡及默認網(wǎng)絡功能異常，說明ADHD患兒癥狀與功能缺陷存在生物學基礎。ADHD兒童與正常發(fā)育兒童相比，其額葉（包括中央前回）、扣帶回、尾狀核、胼胝體、小腦等區(qū)域減小［12］，同時ADHD患兒及正常發(fā)育兒童的腦灰質(zhì)（左側(cè)顳上回、右側(cè)額中回、右側(cè)扣帶回中部、左側(cè)楔葉）變?。?3］。核磁結果證明，ADHD患兒的前額、基底節(jié)和胼胝體等區(qū)域存在皮層體積的異常［14］，通過對兒童沖動行為及反應抑制相關的神經(jīng)影像學進行研究分析，結果發(fā)現(xiàn)，ADHD患兒前額葉和扣帶回的結構和功能異常，ADHD患兒背側(cè)/腹側(cè)前額葉、島葉和紋狀體結構和功能異常與反應抑制缺陷相關，提示沖動行為與皮質(zhì)-邊緣系統(tǒng)通路的結構和功能廣泛改變有關，而反應抑制缺陷主要與前額葉結構和功能異常相關。

目前認為與反應抑制相關的腦區(qū)包括前額葉皮層、內(nèi)側(cè)額上回、額下回、補充運動區(qū)、補充運動前區(qū)、扣帶回皮層、島葉及白質(zhì)投射的基底節(jié)和丘腦。一項關于利用Go/No-go 反應抑制的研究中，發(fā)現(xiàn)ADHD 患兒右側(cè)額葉、紋狀體網(wǎng)絡低激活［15］。在隨后的相關研究中，他們發(fā)現(xiàn)頂內(nèi)溝參與反應抑制的程度與ADHD兒童癥狀的嚴重程度有關。認為，頂內(nèi)溝可以作為ADHD 的神經(jīng)標志物，并可以作為干預目標的潛在因素。此外，額頂交界功能具有個體差異，考慮可能與額葉低激活或額頂功能連接減弱相關［16］。右側(cè)前額葉皮質(zhì)也是調(diào)控反應抑制功能的關鍵腦區(qū)［17］。

2.2 注意缺陷多動障礙執(zhí)行功能缺陷的理論模型

執(zhí)行功能的抑制、刷新、轉(zhuǎn)換3個核心過程均與兒童生活和學習高度相關。Barkley［18］提出了反應抑制模型，認為ADHD兒童是由于其反應抑制功能的缺陷，導致ADHD出現(xiàn)一系列注意力不集中、多動、沖動等行為問題。而Rapport等人［19］認為，ADHD的核心缺陷在于工作記憶功能缺陷。Kofler 等人［20］通過對8～13 歲的ADHD 患兒進行研究，發(fā)現(xiàn)ADHD 患兒的工作記憶受損往往伴隨著多動、沖動的癥狀，且工作記憶對組織問題的影響中，有38%～57%是由于工作記憶與不專心行為產(chǎn)生關聯(lián)所導致的，提示ADHD 患兒難以制定和維持目標導向，難以完成預期計劃等行為與工作記憶受損有關。

3 不同運動干預模式對ADHD 患兒執(zhí)行功能的影響

3.1 虛擬現(xiàn)實游戲?qū)DHD兒童執(zhí)行功能的影響

虛擬現(xiàn)實游戲是一種人機交互性的視頻游戲，可以實現(xiàn)身體和認知訓練的結合?；诩彝サ倪\動游戲干預對抵消他們的認知和運動缺陷尤為重要。由于動機問題和較低水平的正向強化，多動癥兒童經(jīng)常認為傳統(tǒng)的（認知）訓練項目無趣且容易產(chǎn)生疲勞，而運動游戲以游戲化的方式結合身體訓練和認知訓練，確保動機、多樣性和適應性［21］。

Benzing 等人［22］對ADHD 兒童進行體感游戲的運動干預，結果顯示，體感游戲可以改善ADHD兒童的認知靈活性和抑制控制能力，這提示體感游戲有助于ADHD兒童執(zhí)行功能的改善。李盼盼等人［23］的研究也表明虛擬現(xiàn)實游戲?qū)DHD患兒的評估具有重要的作用，應用于智力障礙、腦癱等特殊兒童的康復也具有顯著的效果。

3.2 有氧運動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響

Huang 等人［24］對ADHD 兒童進行一次性30min 跑步的運動干預，結果顯示，靜息時腦電圖震蕩正?；?，提示一次性運動可以改善ADHD 兒童的抑制控制能力。Ahmed 等人［25］對ADHD 患兒進行10 周有氧訓練，結果發(fā)現(xiàn)，其學習成績和班級表現(xiàn)等均有明顯改善。Ludyga 等人［26］采用隨機交叉試驗設計，讓ADHD 患兒和正常兒童分別完成20min 中等強度自行車運動和協(xié)調(diào)運動，發(fā)現(xiàn)有氧運動能夠改善ADHD兒童執(zhí)行功能。

綜上可知，不同時長的有氧運動能夠改善ADHD兒童的執(zhí)行功能，但最優(yōu)干預時長需進一步研究。

3.3 中等強度急性運動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響

施逸豪［27］對兒童進行了40min中等強度急性運動“籃球+跳繩”的實驗，結果發(fā)現(xiàn)，兒童的執(zhí)行功能尤其是刷新功能具有明顯的改善，且在子成分上體現(xiàn)出了不同持續(xù)時間的效益差異。此外，Jennifer等人［28］對患有ADHD 的大學生進行了急性運動干預，顯示此種干預能夠改善ADHD 大學生的抑制功能，但對其他子功能的影響效果不明顯。而另一項研究顯示［29］，對正常兒童而言，一次中等急性有氧運動能夠促進兒童的抑制控制和刷新功能，但對工作記憶沒有顯著影響。

綜上可知，相比于正常兒童，中等強度急性運動對ADHD 兒童的抑制控制功能影響效果更為明顯，對其他子成分的影響效果需更進一步研究證實。

3.4 長期運動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響

一篇關于運動方案對特殊兒童影響的Meta分析研究顯示，在運動干預周期方面，維持6～8 周的運動干預對ADHD兒童的抑制控制和轉(zhuǎn)換能力的改善效果最佳；而超過8周后持續(xù)周期越長，改善效果越低［30］。該研究提出，對6～13 歲的ADHD 兒童保持6～8 周，每次40～60min的中等強度運動干預，結果顯示，長期中等強度運動干預對ADHD兒童的抑制控制能力和轉(zhuǎn)換能力的改善效果最好［31］。干預效果隨ADHD兒童年齡的增加而降低。該研究在ADHD兒童運動干預過程中加入藥物治療對比實驗后發(fā)現(xiàn)，同時進行藥物治療和長期運動干預的ADHD 兒童與單純進行長期運動干預的ADHD 兒童相比，抑制控制能力和轉(zhuǎn)換能力的改善效果無顯著性差異。這表明增加運動干預時長可以為ADHD兒童的非藥物治療起到很大的借鑒作用。

4 結論與建議

4.1 結論

綜上所述，不同周期及不同強度的運動干預模式對ADHD 兒童執(zhí)行功能的改善有積極影響，運動干預是治療ADHD兒童執(zhí)行功能的額外選擇。

通過查閱大量的文獻發(fā)現(xiàn)，似乎運動干預模式提高了ADHD 患兒的抑制和轉(zhuǎn)換反應時間，即體育鍛煉最有力的影響似乎是抑制，而運動對ADHD 患兒工作記憶以及問題解決能力的益處似乎并不明顯。還需要進一步的研究進行驗證。

4.2 建議

筆者認為，關于運動干預對ADHD 兒童執(zhí)行功能的影響，有望繼續(xù)深入研究的幾個方面。（1）虛擬現(xiàn)實體感游戲作為一種在家就可以進行練習，并且可以提高兒童動機水平的運動，有望成為未來ADHD 兒童家庭干預治療的新模式，但較少有軟件開發(fā)工作者關注到ADHD 兒童，提示有針對性地開發(fā)軟件進行練習可能存在較大的研究空間。（2）不同的運動干預模式對ADHD兒童的刷新轉(zhuǎn)換以及解決問題能力的影響有待進一步確認。（3）對ADHD兒童運動干預的適宜時長需要更多的研究探討。（4）需進一步探尋運動干預ADHD患兒執(zhí)行功能的認知神經(jīng)科學、神經(jīng)生物學以及腦影像學證據(jù)。