楊孟超,金 鵬,王德新,陳 超*
(1.上海體育學(xué)院,上海 200438;2.南京航空航天大學(xué),江蘇 南京 210016)
注意缺陷多動障礙(attention deficit and hyperactivity disorder,ADHD)簡稱多動癥,是在遺傳、腦神經(jīng)異常、環(huán)境、心理等多種因素共同作用下導(dǎo)致的(Akutagava‐Martinsetal et al.,2013)。當(dāng)前國外兒童患病率達(dá)8%~12%(Archer et al.,2012),學(xué)齡兒童患病率達(dá)3%~7.2%(Thomas et al.,2015);中國兒童總體患病率為5.7%,學(xué)齡兒童患病率為4.31%~5.83%(Wang et al.,2017),全國約有1 461萬~1 979萬ADHD兒童(王慧,2017),僅5%患兒被診斷并接受治療,并且會持續(xù)到青春期和成年期(Fayy‐ad et al.,2017)。研究表明,ADHD兒童成年后發(fā)展為反社會人格和違法犯罪的風(fēng)險(xiǎn)是正常兒童的5~10倍(常亞軍等,2015),在經(jīng)濟(jì)成本、日常生活、學(xué)習(xí)成績和心理健康等方面給家庭和社會造成巨大影響(Bledsoe et al.,2019)。
ADHD病理學(xué)核心缺陷是執(zhí)行功能和注意力障礙(Rassovsky et al.,2015)。執(zhí)行功能是兒童認(rèn)知功能的重要組成部分,是一切認(rèn)知心理過程產(chǎn)生和進(jìn)行的必要心理屬性(陳曉霞,2013)。執(zhí)行功能的缺陷與ADHD嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(Depue et al.,2010)。注意力缺陷是ADHD兒童的核心癥狀,細(xì)分為注意力穩(wěn)定性、選擇性和分配性缺陷,表現(xiàn)為注意力不連貫、不完整和一致性缺乏(于敬龍,2019)。此外,大腦發(fā)育相對不完善也與執(zhí)行功能和注意力缺陷顯著相關(guān)(Halperin et al.,2008)。
兒童期缺乏運(yùn)動,導(dǎo)致大腦前額葉發(fā)育遲緩,是多動癥主要病因之一(Hoogman et al.,2019)。兒童期大腦興奮度高且可塑性強(qiáng),對外部刺激更加敏感,是身心發(fā)育及社會適應(yīng)發(fā)展的重要時(shí)期(杜長亮等,2020;Requejo et al.,2020)。因此,缺乏運(yùn)動導(dǎo)致大腦前額葉發(fā)育遲緩是ADHD兒童主要病因之一(Hoogman et al.,2019)。區(qū)別于藥物和心理治療,運(yùn)動以改善人體生理、心理、精神功能障礙為目標(biāo)。研究證實(shí),急性和長期運(yùn)動都可以改善執(zhí)行功能、注意力以及沖動的癥狀(Mehren et al.,2019),運(yùn)動干預(yù)已經(jīng)成為社會公認(rèn)的治療ADHD兒童的有效措施(黃斌 等,2010)。
本研究旨在梳理ADHD兒童的發(fā)生和改善機(jī)制,辨析運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能和注意力的改善效果,為運(yùn)動改善ADHD兒童執(zhí)行功能和注意力提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。
計(jì)算機(jī)檢索“Web of science”“Ebsco”“PubMed”“中國知網(wǎng)”“萬方”“維普”數(shù)據(jù)庫,檢索時(shí)間從各數(shù)據(jù)庫起始年限至2020年5月31日,搜集相關(guān)運(yùn)動干預(yù)多動癥兒童執(zhí)行功能和注意力的實(shí)驗(yàn)性研究。中文檢索詞包括:“運(yùn)動”“運(yùn)動干預(yù)”“體育鍛煉”“有氧運(yùn)動”“注意缺陷多動障礙”“多動癥”“執(zhí)行功能”“注意力”等,英文檢索詞包含“ADHD”“attention deficit hyperactivity disorder”“sport”“sports”“physical exercise”“exercise”“exercise intervention”“physical activity”“aerobic exercise”“executive function”“attention”等。英文以Web of Science數(shù)據(jù)庫為例:
#1 TS=(ADHD or attention deficit hyperactivity disorder)
#2 TS=(sport or sports or physical exercise or exercise or exercise intervention or physical activity or aerobic exercise)
#3 TS=(cognitive function or executive function or atten‐tion or focus or attentiveness or sustained attention)
#4=(#1 and#2 and#3)
1.2.1 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)
1)研究對象均為ADHD兒童,或?qū)嶒?yàn)組均為ADHD兒童;2)實(shí)驗(yàn)干預(yù)方式包含運(yùn)動干預(yù);3)研究對象無運(yùn)動障礙,能完成運(yùn)動干預(yù)項(xiàng)目;4)研究的結(jié)局指標(biāo)包含執(zhí)行功能和注意力的各類量表和評價(jià)指標(biāo);5)研究類型為實(shí)驗(yàn)性研究。
1.2.2 文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn)
1)研究對象為非ADHD兒童;2)受試者存在運(yùn)動障礙,無法完成干預(yù);3)重復(fù)發(fā)表、質(zhì)量評估差的文獻(xiàn);4)結(jié)局指標(biāo)不包含執(zhí)行功能和注意力的各類量表和測試;5)實(shí)驗(yàn)干預(yù)為非運(yùn)動干預(yù)或者不包含運(yùn)動干預(yù)。
本研究共檢索得到相關(guān)文獻(xiàn)2 843篇,剔除重復(fù)文獻(xiàn)后得到2 496篇,通過閱讀題目、摘要和全文進(jìn)一步剔除不相關(guān)文獻(xiàn),最后得到27篇實(shí)驗(yàn)性文章進(jìn)行研究(圖1)。
圖1 文獻(xiàn)篩選流程Figure 1.Literature Search and Screen
執(zhí)行功能作為高級認(rèn)知過程,是大腦多種認(rèn)知功能的集合,本質(zhì)是能夠加工、控制與協(xié)調(diào)抑制、工作記憶、認(rèn)知靈活性、推理、問題解決和計(jì)劃等認(rèn)知過程(Anderson et al.,2012;Lunt et al.,2012),通過優(yōu)化認(rèn)知反應(yīng)模式,使大腦作出適宜的反應(yīng)。在探究運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能影響的14篇文獻(xiàn)中,4篇采用急性運(yùn)動干預(yù)方式,10篇采用長期運(yùn)動干預(yù)方式(表1)。
表1 運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響Table 1 Influence of Exercise on Executive Ability in ADHD Children
(續(xù)表1)
2.1.1 急性運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響
納入的4篇急性運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能干預(yù)的研究中,運(yùn)動干預(yù)方式主要為有氧運(yùn)動,其中3篇為跑步機(jī)有氧運(yùn)動,1篇為自行車有氧運(yùn)動;單次干預(yù)時(shí)長為20 min(1篇)和30min(3篇),提示單次運(yùn)動干預(yù)至少持續(xù)20 min對執(zhí)行功能的改善效果最佳(Chang et al.,2012b),運(yùn)動干預(yù)強(qiáng)度均為中等,其中3篇明確中等強(qiáng)度為60%HR、65%~75%HR和50%~70%HRR,說明中高強(qiáng)度運(yùn)動是改善執(zhí)行功能最有效的方式(Best,2010),有助于提升ADHD兒童的抑制控制能力(Soga et al.,2016)?,F(xiàn)有研究主要采用Stroop測試、WCST表現(xiàn)、倫敦塔測試、TMT、Go/No Go測試、抑制任務(wù)、相關(guān)腦電位來評估急性運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響。
急性運(yùn)動對ADHD兒童的積極影響不僅表現(xiàn)在執(zhí)行功能的抑制控制上,還表現(xiàn)在反應(yīng)準(zhǔn)確性、刺激處理能力、閱讀和算術(shù)能力(Pontifex et al.,2013)以及運(yùn)動反應(yīng)時(shí)縮短、Stroop測試和WCST表現(xiàn)顯著提升上(Chang et al.,2012a;Chuang et al.,2015;Piepmeier et al.,2015)。綜上所述,急性中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動可明顯改善ADHD兒童的執(zhí)行功能。
2.1.2 長期運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能的影響
納入的10篇長期運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能干預(yù)的研究中,運(yùn)動干預(yù)方式主要有綜合運(yùn)動(3篇)、體育游戲(2篇)、乒乓球(2篇)、定向運(yùn)動(1篇)、水上運(yùn)動(1篇)和有氧運(yùn)動+藥物(1篇);干預(yù)周期為6~24周(10.67±5.08周)、干預(yù)頻次1~3次/周(2.25±0.660次/周)、單次干預(yù)時(shí)長30~90 min(65.56±22.17min)。提示,長周期、系統(tǒng)持續(xù)且具備復(fù)雜運(yùn)動模式的干預(yù)對ADHD兒童執(zhí)行功能的改善效果更好(Anderson et al.,2012)。5篇研究報(bào)道了運(yùn)動干預(yù)強(qiáng)度,其中,4篇采用了中等強(qiáng)度(120~140次/min、60~80%HRR以及60%HRmax),1篇采用了中高等強(qiáng)度?,F(xiàn)有研究主要采用工作記憶評估量表、Stroop測試、韋氏兒童智力測驗(yàn)、WCST測試、Go/No Go測試和ADHD評定量表來評估長期運(yùn)動改善ADHD兒童執(zhí)行功能的效果。
Ziereis等(2015)和Memarmoghaddam等(2016)采用綜合運(yùn)動的干預(yù)方式對ADHD兒童進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)ADHD兒童工作記憶、運(yùn)動表現(xiàn)以及認(rèn)知和行為抑制能力具有顯著改善。Park等(2013)也指出,綜合運(yùn)動干預(yù)可以顯著促進(jìn)ADHD兒童Stroop得分和神經(jīng)同步任務(wù)的表現(xiàn)提升。Benzing等(2017)提出,結(jié)合認(rèn)知訓(xùn)練和體育鍛煉的干預(yù)方式對ADHD兒童執(zhí)行功能、運(yùn)動表現(xiàn)和多動癥癥狀均有顯著的改善效果。同時(shí),Benzing等(2019)的研究證實(shí),體育游戲不僅能顯著緩解ADHD兒童多動癥癥狀,還能有效降低其總反應(yīng)時(shí)間,促進(jìn)ADHD兒童運(yùn)動能力表現(xiàn)的提升。2篇乒乓球運(yùn)動干預(yù)的研究表明,ADHD兒童的執(zhí)行功能、運(yùn)動技能、力量、敏捷性以及運(yùn)動綜合得分在干預(yù)后均得到顯著改善,并且干預(yù)效果具有潛在維持能力(Pan et al.,2015,2016)。宋楊等(2020)證實(shí)了定向運(yùn)動能顯著提升ADHD兒童和正常兒童的抑制、刷新、轉(zhuǎn)換功能,但ADHD兒童執(zhí)行功能的改善顯著優(yōu)于正常兒童。Chang等(2014)提出,水上運(yùn)動干預(yù)后實(shí)驗(yàn)組AD‐HD兒童行為抑制能力、Go/No Go測試準(zhǔn)確性和運(yùn)動技能得到顯著改善。Kang等(2011)采用運(yùn)動+藥物的干預(yù)方式研究發(fā)現(xiàn),干預(yù)后ADHD兒童注意力、認(rèn)知功能、ADHD評定量表的總分和社會合作性有顯著改善。綜上所述,長期中等/中高等強(qiáng)度的多種形式的運(yùn)動干預(yù)可顯著改善ADHD兒童的執(zhí)行功能。
注意力系統(tǒng)是一個(gè)相互連通的廣泛性神經(jīng)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),不完全集中于大腦中心,需要獎勵中樞、邊緣系統(tǒng)和皮層等共同參與,從腦干內(nèi)的覺醒中心開始,把信號傳遍整個(gè)大腦,使大腦開始警覺并提醒我們注意(Russo‐Neustadt et al.,1999)。良好的注意力能夠幫助我們更好地剔除無關(guān)信息,免受外界影響而分心(Bush et al.,2005)。在探究運(yùn)動對ADHD兒童注意力影響的13篇文獻(xiàn)中,5篇采用急性運(yùn)動干預(yù)方式,8篇采用長期運(yùn)動干預(yù)方式(表2)。
表2 運(yùn)動對ADHD兒童注意力的影響Table 2 Influence of Exercise on Attention in ADHD Children
(續(xù)表2)
2.2.1 急性運(yùn)動對ADHD兒童注意力的影響
納入的5篇急性運(yùn)動對ADHD兒童注意力干預(yù)的研究中,運(yùn)動干預(yù)方式包含有氧運(yùn)動(2篇)、綜合運(yùn)動(有氧、協(xié)調(diào)運(yùn)動和觀看視頻)(1篇)、跑步接力賽(1篇)和散步(1篇);單次干預(yù)時(shí)長為5 min(1篇)、20 min(2篇)、30 min(1篇)和20 min以上(1篇);其中4篇研究報(bào)道了運(yùn)動干預(yù)強(qiáng)度,其中3篇明確中等強(qiáng)度為65%~70% HR、65%~75% HR和50%~70% HRR,1篇研究為高等強(qiáng)度?,F(xiàn)有研究主要采用Conners量表、E‐Prime軟件、Stroop測試、WCST、注意力控制任務(wù)等評估急性運(yùn)動對ADHD兒童注意力的影響效果。
Chang等(2012b)、Ludyga等(2017)和Pontifex等(2013)的研究均論證了中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動和綜合運(yùn)動均可顯著改善ADHD兒童抑制功能和注意力,并且促進(jìn)其反應(yīng)時(shí)間縮短。Silva等(2015)的研究表明,進(jìn)行單次急性高強(qiáng)度跑步接力賽可顯著改善ADHD兒童的注意力、情緒控制能力以及學(xué)習(xí)成績。Vysniauske等(2016)的研究亦指出,短期急性運(yùn)動可以改善ADHD兒童的注意力。綜上所述,急性中高等強(qiáng)度的運(yùn)動干預(yù)能顯著改善ADHD兒童的注意力。
2.2.2 長期運(yùn)動對ADHD兒童注意力的影響
納入的8篇長期運(yùn)動對ADHD兒童注意力干預(yù)的研究中,運(yùn)動干預(yù)方式有乒乓球+藥物(2篇)、瑜伽(1篇)、體育游戲(1篇)、定向運(yùn)動(1篇)、射擊打靶(1篇)、綜合運(yùn)動(兒童瑜伽和傳統(tǒng)運(yùn)動)+藥物(1篇)和跑臺運(yùn)動+藥物(1篇),3篇研究采用了運(yùn)動結(jié)合藥物的干預(yù)方法;干預(yù)周期為4~24周(11.57±6.28周),單次干預(yù)時(shí)長為30~90 min(58.13±17.67 min);干預(yù)頻次為1~5次/周(2.67±1.25次/周);5篇研究報(bào)道了運(yùn)動干預(yù)強(qiáng)度,其中,4篇采用了中等強(qiáng)度,1篇高等強(qiáng)度[(HR‐HR LV1)×0.25+HR LV1]?,F(xiàn)有研究主要采用Conners量表、ADHD評分量表、測驗(yàn)注意力的5個(gè)維度和自動工作記憶評估方法來評估長期運(yùn)動對ADHD兒童注意力的改善效果。
吳廣宏(2012)和Kang等(2011)研究表明,乒乓球+藥物干預(yù)后ADHD兒童注意力、認(rèn)知功能和社交能力得到顯著改善。Jensen等(2004)概述了瑜伽不僅能顯著提升ADHD兒童注意力和社交能力,還能緩解其多動、焦慮/害羞等癥狀。Bustamante等(2016)指出,運(yùn)動干預(yù)后體育游戲組和久坐組ADHD兒童的行為問題得分均顯著提高,但體育游戲組ADHD兒童多動癥癥狀、語言工作記憶、時(shí)空間工作記憶和對立反抗癥狀改善較為顯著。劉陽等(2018)研究表明,定向運(yùn)動干預(yù)能顯著改善ADHD兒童的注意分配、注意廣度以及視覺空間工作記憶。M?nsson等(2017)證實(shí)了中等強(qiáng)度射擊打靶運(yùn)動不僅能促使ADHD兒童多動癥評分顯著降低,而且能顯著改善其注意力。Haffner等(2006)采用綜合運(yùn)動+藥物干預(yù)方式的研究與de Greeff等(2017)采用長期運(yùn)動干預(yù)的研究均指出,運(yùn)動對ADHD兒童執(zhí)行功能、注意力和學(xué)習(xí)成績具有較明顯的改善作用。Medina等(2010)還通過跑臺運(yùn)動+藥物的研究論證了高強(qiáng)度運(yùn)動干預(yù)促使ADHD兒童信心指數(shù)、警覺性、沖動性顯著改善,并且對ADHD兒童的持續(xù)注意力具有顯著的改善效果。歐陽一毅等(2019)指出,力量和運(yùn)動技能訓(xùn)練后,ADHD兒童注意力和認(rèn)知問題減少。Oberer等(2018)提出,注意力的改善可促進(jìn)ADHD兒童學(xué)習(xí)時(shí)間延長,有助于學(xué)習(xí)成績的提高。綜上所述,長期中等/高等強(qiáng)度的多種形式的運(yùn)動干預(yù)可顯著改善ADHD兒童的注意力。
3.1.1 前額葉皮層結(jié)構(gòu)與功能異常介導(dǎo)ADHD發(fā)生的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制
3.充分發(fā)揮大眾媒體的威力,大力開展思想政治工作。大眾媒體是人們了解外界的重要途徑之一,把握住大眾媒體這一宣傳渠道,可以有力地進(jìn)行思想政治工作的宣傳。我國網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速,民眾對網(wǎng)絡(luò)信息的依靠率高,通過網(wǎng)絡(luò)的宣傳速度,有機(jī)地將思想政治工作的精髓融入其中,讓人們在網(wǎng)絡(luò)的渲染與熏陶下,思想與精神得到大幅度的提升。在思想政治工作中,可以充分利用榜樣效應(yīng),樹立榜樣,將思想政治工作真正融入到人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷?,這樣有利于打造時(shí)代精神,推動整個(gè)社會風(fēng)氣的進(jìn)步與發(fā)展。所以,在思想政治工作的發(fā)展與創(chuàng)新中,一定要充分利用大眾媒體這一渠道,創(chuàng)新宣傳思想政治工作的方式方法。
神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制研究顯示,ADHD的發(fā)病可能與腦體積、前額葉皮層、皮下結(jié)構(gòu)異常和功能受損有關(guān)(謝祎,2015)。ADHD兒童大腦總體積比正常兒童小3%~5%(Durston et al.,2004)。Cortese等(2015)研究發(fā)現(xiàn),ADHD兒童的大腦激活水平較正常兒童低,右額葉中部和前額葉皮質(zhì)的抑制功能減弱與額葉體積減小有關(guān)。Halperin等(2011)研究表明,與ADHD兒童小腦、執(zhí)行功能相關(guān)的額葉區(qū)域和其他皮質(zhì)區(qū)域的腦體積都較小。ADHD發(fā)病與前額葉密切相關(guān),并且腦部兩側(cè)由額葉、紋狀體、頂葉到小腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也會出現(xiàn)一定的功能性聯(lián)結(jié)缺損(Rubia et al.,2009)。兒童大腦結(jié)構(gòu)的改變與ADHD發(fā)生息息相關(guān),ADHD患兒出現(xiàn)腦內(nèi)額葉區(qū)、基底節(jié)結(jié)構(gòu)異常,且基底節(jié)和丘腦受損兒童患病率是正常兒童的3.2倍和3.6倍(熊忠貴 等,2004)。Bush等(2005)通過對比ADHD兒童和正常兒童大腦結(jié)構(gòu)指出,ADHD兒童存在前額葉功能和前額葉背外側(cè)皮質(zhì)結(jié)構(gòu)異常,主要表現(xiàn)為警覺、選擇性、注意力分散、注意力轉(zhuǎn)移、計(jì)劃制定、執(zhí)行控制和工作記憶等功能異常。此外,有30%~60%的ADHD患者腦波出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,主要表現(xiàn)在θ波過多,從而導(dǎo)致α波與β波的缺損,造成執(zhí)行功能和注意力缺陷(Clarke et al.,1998)。Castellanos等(2002)研究認(rèn)為,ADHD兒童的核心缺陷是額葉功能缺陷,特別是額-紋狀體和額-頂葉網(wǎng)絡(luò)。Sch‐weitzer等(2000)研究表明,ADHD兒童右紋狀體的血流低于正常兒童,而左側(cè)聽覺區(qū)、感覺運(yùn)動區(qū)和雙側(cè)枕區(qū)的血流相比有所增加,同時(shí)上額葉皮質(zhì)、扣帶回和右丘腦、尾狀核、海馬體回糖代謝率低于正常人。
3.1.2 兒茶酚胺分泌異常介導(dǎo)ADHD發(fā)生的分子生物學(xué)機(jī)制
分子生物學(xué)機(jī)制研究顯示,ADHD的發(fā)病可能與腦內(nèi)多巴胺水平調(diào)控失衡有關(guān)(Volkow et al.,2005)。多巴胺是兒茶酚胺類最具有活性的神經(jīng)遞質(zhì),其分泌量的增加將會減少有損害的神經(jīng)遞質(zhì)的傳導(dǎo),從而促進(jìn)行為活動、情感表達(dá)、生理節(jié)奏的改變(歐陽一毅等,2019)。腦內(nèi)多巴胺神經(jīng)功能主要通過多巴胺受體調(diào)控,對機(jī)體活動控制和認(rèn)知功能具有調(diào)節(jié)作用(Durston et al.,2004)。ADHD患者腦內(nèi)控制制定計(jì)劃、維持注意、控制沖動和規(guī)律性行為的前額葉皮層嚴(yán)重受損(Chudasama et al.,2006),便會導(dǎo)致多巴胺D受體數(shù)量減少,造成相對應(yīng)的神經(jīng)遞質(zhì)傳遞受到影響。兒茶酚胺功能障礙能導(dǎo)致多巴胺能和去甲腎上腺素系統(tǒng)失衡和失調(diào)(Arnsten,2006),進(jìn)而導(dǎo)致由多巴胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)的注意回路功能障礙。ADHD兒童普遍存在注意力障礙,主要就是由去甲腎上腺素和多巴胺分泌以及注意力系統(tǒng)區(qū)域中的機(jī)能障礙所引起的。
3.2.1 運(yùn)動調(diào)節(jié)前額葉皮層結(jié)構(gòu)與功能改善ADHD的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制
運(yùn)動可以改變大腦的可塑性,增加前額葉皮層的容量(蔡春先等,2019),激活認(rèn)知活動相關(guān)的區(qū)域,如前額葉(背外側(cè)和腹外側(cè))、扣帶回(以前扣帶回為主)、小腦、頂葉、紋狀體(腹側(cè))等腦區(qū),改善ADHD兒童的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制(Verret et al.,2012)。前額葉不同區(qū)域具有不同的功能,前額葉皮層和運(yùn)動皮層分別是人類思考和運(yùn)動的中樞。其中,背外側(cè)前額葉和背側(cè)前扣帶回被認(rèn)為是工作記憶編碼網(wǎng)絡(luò)的一部分,前者與編碼和信息操作相關(guān),后者與行為調(diào)整相關(guān)(方曉靜,2016)。右背外側(cè)前額葉和額極區(qū)富含抑制神經(jīng)元,前扣帶回富含興奮性神經(jīng)元,右側(cè)背外側(cè)前額葉和額極區(qū)均受前扣帶回的支配,在認(rèn)知控制中承擔(dān)不同的角色(Milham et al.,2003)。當(dāng)腹外側(cè)前額葉、前扣帶回和雙側(cè)額極協(xié)同激活增強(qiáng)時(shí),支持注意控制需求增加時(shí)引起的相應(yīng)反應(yīng)選擇、抑制功能和目標(biāo)控制亦會增強(qiáng)(Harrison et al.,2015)。因此,執(zhí)行功能的實(shí)現(xiàn)依賴于前額葉皮層與其他皮層及皮層下區(qū)域之間的動態(tài)交互作用(Li et al.,2014)。
在關(guān)于運(yùn)動對前額葉結(jié)構(gòu)與功能改善的研究中,運(yùn)動可直接影響大腦的生理機(jī)能,進(jìn)而促進(jìn)ADHD兒童的行為改善。鄭信雄等(2006)研究指出,有氧運(yùn)動干預(yù)能增加兒童額葉、扣帶和尾狀核的雙側(cè)血氧流量。陳愛國等(2011)研究指出,短時(shí)中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動能使兒童執(zhí)行控制功能腦激活模式發(fā)生變化,具體表現(xiàn)為兒童的雙側(cè)額上回、雙側(cè)額中回、雙側(cè)頂上小葉和左側(cè)頂下小葉激活程度增加,左側(cè)前扣帶回激活減弱,而背側(cè)前額葉皮質(zhì)與注意力相關(guān)腦區(qū)間的交互異常很可能與ADHD中注意力缺陷顯著相關(guān)。研究表明,參與運(yùn)動的ADHD兒童右背外側(cè)前額葉皮質(zhì)腦區(qū)活動度較不運(yùn)動的ADHD兒童明顯增大(Missiuna et al.,2008),因此,針對小腦的運(yùn)動訓(xùn)練可通過提高腦部注意力區(qū)域的效率來顯著減少ADHD兒童的臨床癥狀(李桂玉等,2018)。
3.2.2 運(yùn)動調(diào)節(jié)兒茶酚胺分泌改善ADHD的分子生物學(xué)機(jī)制
運(yùn)動能增加腦區(qū)之間的功能網(wǎng)絡(luò)連接,通過神經(jīng)發(fā)生、適應(yīng)和保護(hù)等過程,增加大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)及受體的數(shù)量(Ratey et al.,2008),引起神經(jīng)遞質(zhì)增加,并通過激活信號傳導(dǎo)通路,提高突觸傳遞的效能。運(yùn)動緩解ADHD的原理在于引起去甲腎上腺素釋放的增多、皮質(zhì)醇水平增加和胰島素阻抗改善等現(xiàn)象(Cerrillo‐Urbinaet al.,2015),有效地改善執(zhí)行功能和注意力。研究表明,運(yùn)動可以改變腦部血流、血清素、腦衍生神經(jīng)滋養(yǎng)因子的釋放(Piepmeier et al.,2015),促進(jìn)兒茶酚胺和蛋白質(zhì)酶的增加(Neudecker et al.,2015),從而減輕 ADHD 患者核心癥狀(Pontifexet al.,2013),改善多動/沖動行為、注意力、記憶力、動作技巧、情緒控制及社交技能(Heijer et al.,2017),并且促進(jìn)學(xué)習(xí)和情緒發(fā)展(Memarmoghaddam et al.,2016)。
Spencer等(2007)研究發(fā)現(xiàn),跑步機(jī)鍛煉提高了AD‐HD兒童運(yùn)動表現(xiàn)(速度和平衡)以及紋狀體組織多巴胺水平,其原理在于運(yùn)動會影響多巴胺能神經(jīng)傳遞。同樣,運(yùn)動也能增加多巴胺合成以及減少D自動受體介導(dǎo)的黑質(zhì)致密部多巴胺神經(jīng)元抑制。運(yùn)動可以增強(qiáng)大腦多巴胺的合成,提高腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的釋放,并通過分泌量增加顯著促進(jìn)多巴胺的釋放(Memorris et al.,2008),且與運(yùn)動強(qiáng)度顯著相關(guān)(Hong et al.,2012),以此達(dá)到改善AD‐HD癥狀的效果。此外,運(yùn)動能夠增加激素、生長因子和神經(jīng)遞質(zhì)等物質(zhì)的釋放(雷爽等,2013),增強(qiáng)相關(guān)腦區(qū)的基因表達(dá)從而改善腦組織的抗氧化能力(Anna et al.,2015),維持紋狀體多巴胺能-谷氨酰胺的相互作用,提高認(rèn)知功能,促進(jìn)執(zhí)行功能和注意力發(fā)展(Vazou et al.,2016)。
綜上所述,通過運(yùn)動可以激活A(yù)DHD兒童認(rèn)知活動相關(guān)的區(qū)域,增加前額葉皮層的容量和大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)及受體的數(shù)量,促使腦部血流、血清素和腦衍生神經(jīng)滋養(yǎng)因子發(fā)生改變,促進(jìn)兒茶酚胺和蛋白質(zhì)酶的增加以及多巴胺的釋放,從而促進(jìn)ADHD兒童癥狀的改善。
1)急性運(yùn)動干預(yù)ADHD兒童執(zhí)行功能的建議:采用20 min以上的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動進(jìn)行干預(yù)。
2)長期運(yùn)動干預(yù)ADHD兒童執(zhí)行功能的建議:采用干預(yù)周期 6~24周(10.67±5.08周),干預(yù)頻次 1~3次/周(2.25±0.66次/周),單次干預(yù)時(shí)長 30~90 min(65.56±22.17 min)的中高等強(qiáng)度的綜合干預(yù)、體育游戲、乒乓球、定向運(yùn)動、水上運(yùn)動和有氧運(yùn)動+藥物等技能性、復(fù)雜性方式進(jìn)行干預(yù)。
1)急性運(yùn)動改善ADHD兒童注意力的建議:采用干預(yù)時(shí)長5~30 min、中等(65%~70% HR、65%~75% HR和 50%~70% HRR)或高等[(HR-HR LV1)×0.25+HR LV1]強(qiáng)度的有氧運(yùn)動、綜合干預(yù)、接力跑和散步等運(yùn)動方式進(jìn)行干預(yù)。
2)長期運(yùn)動干預(yù)ADHD兒童注意力的建議:采用干預(yù)周期4~24周(11.57±6.28周),干預(yù)頻次1~5次/周(2.67±1.25次/周),單次干預(yù)時(shí)長 30~90 min(58.13±17.67 min)的中、高等強(qiáng)度的乒乓球+藥物、瑜伽、體育游戲、定向運(yùn)動、射擊打靶、綜合運(yùn)動(兒童瑜伽和傳統(tǒng)運(yùn)動)+藥物和跑臺運(yùn)動+藥物等方式進(jìn)行干預(yù)。
運(yùn)動已然成為有效改善ADHD兒童執(zhí)行功能和注意力的方式。通過中等/中高強(qiáng)度的急性、長期的多種運(yùn)動方式,均可較為顯著地改善ADHD兒童的執(zhí)行功能和注意力,并對ADHD兒童學(xué)習(xí)表現(xiàn)有所助益。因部分研究對運(yùn)動控制中的變量交代不明確,影響了干預(yù)效應(yīng)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,且多數(shù)研究限定于單一運(yùn)動要素的控制,如不同運(yùn)動項(xiàng)目、時(shí)長、頻次和強(qiáng)度等,沒有從整體視角深入探究各運(yùn)動要素組合后的綜合干預(yù)效應(yīng)。因此,運(yùn)用可穿戴設(shè)備、視頻捕捉等智能化設(shè)備,獲取ADHD兒童在開放性、自由性運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動參數(shù)以及執(zhí)行功能和注意力數(shù)據(jù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)建立數(shù)字化和智能化的改善ADHD兒童執(zhí)行功能和注意力的運(yùn)動處方,將是今后研究的重要方向,從而切實(shí)普惠ADHD兒童,助力其學(xué)能提升。