不同运动干预模式对ADHD儿童执行功能影响的研究进展

王岩 于晶

(沈阳师范大学 辽宁沈阳 110031)

患有注意缺陷多动障碍的儿童大多表现在情绪控制不佳，注意力分配异常，过度活动且伴有一系列学习、认知等障碍问题，运动方面常伴有协调性功能障碍，严重的还伴有抑郁、失眠等症状［1］，患有ADHD 的儿童比例年年攀升，虽然他们没有智力上的问题，但ADHD已经成为影响儿童学习、生活、身心健康的一大阻碍。研究表明，执行功能作为ADHD 儿童的核心缺陷之一，与实施计划的行为、形成推理、完成多项任务、适应新的环境等均有密切的联系［2］。而目前对于ADHD 儿童执行功能的干预主要分为两类：药物治疗和非药物治疗。其中，药物治疗对于ADHD 的注意力不集中和多动、冲动以及破坏性行为等症状虽有很大的改善效果，但长期服药的副作用及费用令很多家长难以承受；而非药物治疗，特别是运动干预作为其中最经济有效的干预手段，是目前的研究热点。尽管有大量研究表明，体育锻炼对健康儿童的执行功能有积极影响，但很少有研究报道运动干预对多动症儿童的影响［3］。

然而，有越来越多的证据可以用于对多动症儿童的干预研究，表明这一人群也可能在体育锻炼后，认知表现、多动症症状和运动能力受到积极影响［4］。因此，基于脑智的体育锻炼被认为是一个很有希望的替代方式或额外的治疗选择。一些神经生物学、心理社会和行为机制已经被提出，用来解释体育活动对心理健康的影响［5］。例如，在行为假说中，人们假设睡眠模式、自我调节和应对技能可以通过定期的体育活动得到改善。这似乎与患有多动症的儿童高度相关，因为这些人的睡眠质量下降，并已被发现与认知表现以及认知行为问题有关；在神经生物学假设中，假定中等强度的身体活动可诱导儿茶酚胺神经传递，促进神经发育，血管生成，提高神经可塑性。在患有多动症的儿童中，这些调节可能发生在作为症状学基础的大脑区域［6］。这表明运动干预ADHD等特殊儿童的执行功能已经受到人们的普遍关注，受损的神经传递机制和大脑功能可能得到改善。该文旨在讨论不同运动干预模式对ADHD 儿童执行功能的影响，以期为ADHD 儿童的运动干预提供一些借鉴作用。

1 概念界定

1.1 注意缺陷多动障碍

注意缺陷多动障碍（ADHD）是指注意力不集中或生长发育与年龄不符，以冲动性、多动性为特征的行为障碍［7］。研究表明，全球范围内ADHD 的患病率约为5%［8］，国内ADHD 总患病率为5.6%，男性患儿患病率为7.7%，女性患儿患病率为3.4%［9］。通过影像学检查发现，ADHD 患儿较正常儿童而言，前额叶（包括中央前回）、尾状核、胼胝体、小脑、扣带回等区域体积减小及相关变化可能是ADHD儿童的病理基础［10］。

1.2 执行功能

执行功能包含工作记忆、抑制控制、认知灵活性等多种过程。它的本质就是对认知过程进行调节和调控，从而让个体产生协调有序的行为。执行功能是ADHD 的核心部分，是儿童智力、社会能力、学业和职业发展的必备能力，个体若执行功能发育良好，则其心理健康、生活质量、公共行为对社会而言，都将获得长期的益处［11］。

目前普遍认为执行功能可分为抑制功能、刷新功能、转换功能。

2 ADHD患儿执行功能障碍的基础

2.1 ADHD患儿执行功能障碍的生物学基础

对ADHD 患儿进行影像学检查，大量研究发现，ADHD 患儿存在脑结构和功能异常，尤其是ADHD 患儿注意力和执行功能相关的网络及默认网络功能异常，说明ADHD患儿症状与功能缺陷存在生物学基础。ADHD儿童与正常发育儿童相比，其额叶（包括中央前回）、扣带回、尾状核、胼胝体、小脑等区域减小［12］，同时ADHD患儿及正常发育儿童的脑灰质（左侧颞上回、右侧额中回、右侧扣带回中部、左侧楔叶）变薄［13］。核磁结果证明，ADHD患儿的前额、基底节和胼胝体等区域存在皮层体积的异常［14］，通过对儿童冲动行为及反应抑制相关的神经影像学进行研究分析，结果发现，ADHD患儿前额叶和扣带回的结构和功能异常，ADHD患儿背侧/腹侧前额叶、岛叶和纹状体结构和功能异常与反应抑制缺陷相关，提示冲动行为与皮质-边缘系统通路的结构和功能广泛改变有关，而反应抑制缺陷主要与前额叶结构和功能异常相关。

目前认为与反应抑制相关的脑区包括前额叶皮层、内侧额上回、额下回、补充运动区、补充运动前区、扣带回皮层、岛叶及白质投射的基底节和丘脑。一项关于利用Go/No-go 反应抑制的研究中，发现ADHD 患儿右侧额叶、纹状体网络低激活［15］。在随后的相关研究中，他们发现顶内沟参与反应抑制的程度与ADHD儿童症状的严重程度有关。认为，顶内沟可以作为ADHD 的神经标志物，并可以作为干预目标的潜在因素。此外，额顶交界功能具有个体差异，考虑可能与额叶低激活或额顶功能连接减弱相关［16］。右侧前额叶皮质也是调控反应抑制功能的关键脑区［17］。

2.2 注意缺陷多动障碍执行功能缺陷的理论模型

执行功能的抑制、刷新、转换3个核心过程均与儿童生活和学习高度相关。Barkley［18］提出了反应抑制模型，认为ADHD儿童是由于其反应抑制功能的缺陷，导致ADHD出现一系列注意力不集中、多动、冲动等行为问题。而Rapport等人［19］认为，ADHD的核心缺陷在于工作记忆功能缺陷。Kofler 等人［20］通过对8～13 岁的ADHD 患儿进行研究，发现ADHD 患儿的工作记忆受损往往伴随着多动、冲动的症状，且工作记忆对组织问题的影响中，有38%～57%是由于工作记忆与不专心行为产生关联所导致的，提示ADHD 患儿难以制定和维持目标导向，难以完成预期计划等行为与工作记忆受损有关。

3 不同运动干预模式对ADHD 患儿执行功能的影响

3.1 虚拟现实游戏对ADHD儿童执行功能的影响

虚拟现实游戏是一种人机交互性的视频游戏，可以实现身体和认知训练的结合。基于家庭的运动游戏干预对抵消他们的认知和运动缺陷尤为重要。由于动机问题和较低水平的正向强化，多动症儿童经常认为传统的（认知）训练项目无趣且容易产生疲劳，而运动游戏以游戏化的方式结合身体训练和认知训练，确保动机、多样性和适应性［21］。

Benzing 等人［22］对ADHD 儿童进行体感游戏的运动干预，结果显示，体感游戏可以改善ADHD儿童的认知灵活性和抑制控制能力，这提示体感游戏有助于ADHD儿童执行功能的改善。李盼盼等人［23］的研究也表明虚拟现实游戏对ADHD患儿的评估具有重要的作用，应用于智力障碍、脑瘫等特殊儿童的康复也具有显著的效果。

3.2 有氧运动对ADHD儿童执行功能的影响

Huang 等人［24］对ADHD 儿童进行一次性30min 跑步的运动干预，结果显示，静息时脑电图震荡正常化，提示一次性运动可以改善ADHD 儿童的抑制控制能力。Ahmed 等人［25］对ADHD 患儿进行10 周有氧训练，结果发现，其学习成绩和班级表现等均有明显改善。Ludyga 等人［26］采用随机交叉试验设计，让ADHD 患儿和正常儿童分别完成20min 中等强度自行车运动和协调运动，发现有氧运动能够改善ADHD儿童执行功能。

综上可知，不同时长的有氧运动能够改善ADHD儿童的执行功能，但最优干预时长需进一步研究。

3.3 中等强度急性运动对ADHD儿童执行功能的影响

施逸豪［27］对儿童进行了40min中等强度急性运动“篮球+跳绳”的实验，结果发现，儿童的执行功能尤其是刷新功能具有明显的改善，且在子成分上体现出了不同持续时间的效益差异。此外，Jennifer等人［28］对患有ADHD 的大学生进行了急性运动干预，显示此种干预能够改善ADHD 大学生的抑制功能，但对其他子功能的影响效果不明显。而另一项研究显示［29］，对正常儿童而言，一次中等急性有氧运动能够促进儿童的抑制控制和刷新功能，但对工作记忆没有显著影响。

综上可知，相比于正常儿童，中等强度急性运动对ADHD 儿童的抑制控制功能影响效果更为明显，对其他子成分的影响效果需更进一步研究证实。

3.4 长期运动对ADHD儿童执行功能的影响

一篇关于运动方案对特殊儿童影响的Meta分析研究显示，在运动干预周期方面，维持6～8 周的运动干预对ADHD儿童的抑制控制和转换能力的改善效果最佳；而超过8周后持续周期越长，改善效果越低［30］。该研究提出，对6～13 岁的ADHD 儿童保持6～8 周，每次40～60min的中等强度运动干预，结果显示，长期中等强度运动干预对ADHD儿童的抑制控制能力和转换能力的改善效果最好［31］。干预效果随ADHD儿童年龄的增加而降低。该研究在ADHD儿童运动干预过程中加入药物治疗对比实验后发现，同时进行药物治疗和长期运动干预的ADHD 儿童与单纯进行长期运动干预的ADHD 儿童相比，抑制控制能力和转换能力的改善效果无显著性差异。这表明增加运动干预时长可以为ADHD儿童的非药物治疗起到很大的借鉴作用。

4 结论与建议

4.1 结论

综上所述，不同周期及不同强度的运动干预模式对ADHD 儿童执行功能的改善有积极影响，运动干预是治疗ADHD儿童执行功能的额外选择。

通过查阅大量的文献发现，似乎运动干预模式提高了ADHD 患儿的抑制和转换反应时间，即体育锻炼最有力的影响似乎是抑制，而运动对ADHD 患儿工作记忆以及问题解决能力的益处似乎并不明显。还需要进一步的研究进行验证。

4.2 建议

笔者认为，关于运动干预对ADHD 儿童执行功能的影响，有望继续深入研究的几个方面。（1）虚拟现实体感游戏作为一种在家就可以进行练习，并且可以提高儿童动机水平的运动，有望成为未来ADHD 儿童家庭干预治疗的新模式，但较少有软件开发工作者关注到ADHD 儿童，提示有针对性地开发软件进行练习可能存在较大的研究空间。（2）不同的运动干预模式对ADHD儿童的刷新转换以及解决问题能力的影响有待进一步确认。（3）对ADHD儿童运动干预的适宜时长需要更多的研究探讨。（4）需进一步探寻运动干预ADHD患儿执行功能的认知神经科学、神经生物学以及脑影像学证据。