【摘要】 背景 哮喘兒童的執(zhí)行功能方面存有缺陷會(huì)影響患兒的生活質(zhì)量和心理健康，執(zhí)行功能與肺功能之間關(guān)系的研究較少。目的 研究支氣管哮喘兒童是否存有執(zhí)行功能障礙及其具體表現(xiàn)形式；探討支氣管哮喘兒童執(zhí)行功能與肺功能檢測(cè)指標(biāo)的關(guān)系。方法 選取2020年6月—2022年4月就診于蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院（常州市第一人民醫(yī)院）兒科門(mén)診且被診斷為支氣管哮喘的兒童35例為哮喘兒童組，同時(shí)納入蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院（常州市第一人民醫(yī)院）兒科門(mén)診就診的健康兒童35例為健康對(duì)照組，采用GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)收集執(zhí)行功能指標(biāo)，并檢測(cè)其肺功能，采用Pearson相關(guān)分析與Spearman秩相關(guān)分析探討執(zhí)行功能指標(biāo)與肺功能檢測(cè)指標(biāo)的關(guān)系。結(jié)果 哮喘兒童組擊中數(shù)低于健康對(duì)照組，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間變異性、漏報(bào)錯(cuò)誤數(shù)高于健康對(duì)照組（Plt;0.05）。Pearson相關(guān)分析/Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，哮喘兒童反應(yīng)時(shí)間與最大肺活量（VCmax）、用力肺活量（FVC）呈負(fù)相關(guān)，反應(yīng)時(shí)間變異性與VCmax、FVC、第1秒用力呼氣容積呈負(fù)相關(guān)，漏報(bào)錯(cuò)誤數(shù)與用力肺活量占預(yù)計(jì)值百分比呈正相關(guān)（Plt;0.05）。結(jié)論 與健康兒童相比，哮喘兒童持續(xù)注意力、反應(yīng)速度存在障礙，哮喘兒童的執(zhí)行功能障礙與肺功能檢測(cè)指標(biāo)具有相關(guān)性，主要表現(xiàn)在持續(xù)注意力、反應(yīng)速度降低。

【關(guān)鍵詞】 支氣管哮喘；兒童健康；執(zhí)行功能；呼吸功能試驗(yàn)；相關(guān)性研究；GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】 R 562.25 R 395.9 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0843

【引用本文】 李靜波，龐高峰，任艷玲，等. 支氣管哮喘兒童GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)執(zhí)行功能及其與肺功能的相關(guān)性分析［J］. 中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2023，26（20）：2503-2507. DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2022.0843. ［www.chinagp.net］

LI J B，PANG G F，REN Y L，et al. Executive function of GO/NOGO paradigm experiment in children with bronchial asthma and its relationship with pulmonary function［J］. Chinese General Practice，2023，26（20）：2503-2507.

Executive Function of GO/NOGO Paradigm Experiment in Children with Bronchial Asthma and Its Relationship with Pulmonary Function LI Jingbo，PANG Gaofeng，REN Yanling，SHA Xixue，NI Huiping*

Department of Pediatric，the Third Affiliated Hospital of Soochow University（the First People's Hospital of Changzhou），Changzhou 213003，China

*Corresponding author：NI Huiping，Chief physician；E-mail：cznihuiping@sina.com

【Abstract】 Background Children with asthma may have deficits in executive functioning，affecting the quality of life and mental health of children. However，there are few studies on the relationship between executive function and pulmonary function. Objective To investigate whether executive dysfunction is comorbid and its specific manifestations and analyze the relationship between executive function and pulmonary function in children with bronchial asthma. Methods A total of 35 children diagnosed with bronchial asthma in the pediatric outpatient of the Third Affiliated Hospital of Soochow University（the First People's Hospital of Changzhou）from June 2020 to April 2022 were selected as the children with asthma group，and 35 healthy children were included in the pediatric outpatient of the Third Affiliated Hospital of Soochow University（the First People's Hospital of Changzhou） as the healthy control group. The GO/NOGO experiment was used to collect the executive function indexes and detect the pulmonary function. Pearson correlation analysis and Spearman rank correlation analysis were used to explore the relationship between executive function indexes and pulmonary function test indices. Results The number of hits in the children with asthma group was lower than that in the healthy control group，and the response time，response time variability and missed reporting errors were higher than those in healthy control group（Plt;0.05）. The results of Pearson correlation analysis /Spearman rank correlation analysis showed that response time was negatively correlated with maximum vital capacity（VCmax）and forced vital capacity（FVC）in children with asthma，and response time variability was negatively correlated with VCmax，F(xiàn)VC and forced expiratory volume in one second（Plt;0.05）. The number of missed reports was positively correlated with percent predicted forced vital capacity（Plt;0.05）. Conclusion Compared with healthy children，children with asthma perform sustained attentional deficits and reaction rate deficits，and the executive function indexes of children with asthma is correlated with pulmonary function test indices，mainly manifested in sustained attention，reaction speed decreased.

【Key words】 Bronchial asthma；Child health；Executive function；Respiratory function tests；Correlation study；GO/NOGO paradigm experiment

支氣管哮喘（以下簡(jiǎn)稱(chēng)哮喘）是由多種炎性細(xì)胞、細(xì)胞因子、炎性遞質(zhì)共同參與的慢性氣道炎癥性疾病，也是兒童期常見(jiàn)的慢性氣道疾病，目前全球哮喘患病人數(shù)約有3億，預(yù)計(jì)在2025年增長(zhǎng)至4億［1］。調(diào)查結(jié)果顯示，我國(guó)哮喘患病人數(shù)接近4 570萬(wàn)，占我國(guó)總?cè)丝诘?.2%［2］。隨著哮喘發(fā)病率增高，其所帶來(lái)的身體、心理及行為，尤其是執(zhí)行功能的負(fù)面影響，逐漸得到臨床及患兒家長(zhǎng)的密切關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn)，與健康的同齡人相比，哮喘兒童在沖動(dòng)抑制能力和轉(zhuǎn)移注意力的執(zhí)行功能方面存有缺陷［3］，而執(zhí)行功能障礙會(huì)影響兒童的學(xué)習(xí)成績(jī)、生活質(zhì)量和心理健康［4-5］。本研究對(duì)哮喘兒童與健康對(duì)照兒童進(jìn)行GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)，收集執(zhí)行功能指標(biāo)，并檢測(cè)哮喘兒童肺功能，對(duì)執(zhí)行功能指標(biāo)與肺功能檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，為臨床疾病的診斷及預(yù)防提供依據(jù)。

1 對(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象 選取2020年6月—2022年4月就診于蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院（常州市第一人民醫(yī)院）兒科門(mén)診且被診斷為哮喘的兒童35例為哮喘兒童組，同時(shí)以年齡、性別匹配原則納入健康兒童35例為健康對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）哮喘診斷參照《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南（2016版）》［6］；（2）哮喘兒童組與健康對(duì)照組兒童均為右利手，入組前2周均未服用過(guò)精神活性藥物。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有精神疾病、癲癇和其他錐體外系統(tǒng)相關(guān)神經(jīng)疾病，存在特殊學(xué)習(xí)困難及閱讀語(yǔ)言障礙。研究對(duì)象均同意參加本研究，并由法定監(jiān)護(hù)人簽署知情同意書(shū)。本研究獲得蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院（常州市第一人民醫(yī)院）倫理委員會(huì)批準(zhǔn)〔倫理編號(hào)（2021）科第100號(hào)〕。

1.2 研究方法

1.2.1 GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn) 采用持續(xù)性操作任務(wù)GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)。使用美國(guó)E-prime軟件編程刺激編碼，刺激數(shù)字以“黑屏白圖”呈現(xiàn)在顯示器上，呈現(xiàn)

200 ms，間隔1 300 ms，共700個(gè)數(shù)字。數(shù)字“1”是提示刺激，數(shù)字“1”后的數(shù)字“9”為GO刺激，占數(shù)字序列的10%，數(shù)字“1”出現(xiàn)“非9”數(shù)字為NOGO刺激，占數(shù)字序列的10%，其他數(shù)字均為無(wú)效刺激，占數(shù)字序列的80%，要求受試者GO刺激（數(shù)字“1”后面的數(shù)字“9”）產(chǎn)生按鍵反應(yīng)，NOGO刺激及無(wú)效數(shù)字刺激均不產(chǎn)生按鍵反應(yīng)，電腦自動(dòng)記錄行為學(xué)結(jié)果。受試者坐在光線較暗的隔音室進(jìn)行檢測(cè)，先閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，待掌握后開(kāi)始正式檢測(cè)。

1.2.2 肺功能檢測(cè) 哮喘兒童入院后完成肺通氣功能檢測(cè)、脈沖震蕩檢測(cè)。檢測(cè)前1 d不吸入哮喘治療相關(guān)藥物，檢測(cè)前空腹。本研究采用德國(guó)MasterScreen型肺功能儀，由專(zhuān)業(yè)醫(yī)師對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)后，錄入哮喘兒童基本信息（姓名、年齡、性別、身高、體質(zhì)量等），然后告知哮喘兒童檢測(cè)方法并訓(xùn)練，待其掌握后進(jìn)行肺功能檢測(cè)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)收集 （1）GO/NOGO檢測(cè)指標(biāo)分2類(lèi)：①正確反應(yīng)，指出現(xiàn)GO刺激（數(shù)字“1”后出現(xiàn)的數(shù)字“9”）后做出的按鍵反應(yīng)，包括擊中數(shù)、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間變異性；②漏報(bào)錯(cuò)誤，指出現(xiàn)GO刺激后沒(méi)有做出正確的按鍵反應(yīng)，包括漏報(bào)錯(cuò)誤數(shù)；（2）肺功能檢測(cè)指標(biāo)：肺通氣功能檢測(cè)指標(biāo)包括最大肺活量（VCmax）、最大肺活量占預(yù)計(jì)值百分比（VCmax%pre）、用力肺活量（FVC）、用力肺活量占預(yù)計(jì)值百分比（FVC%pre）、第1秒用力呼氣容積（FEV1）、第1秒用力呼氣容積占預(yù)計(jì)值百分比（FEV1%pred）、FEV1/FVC占預(yù)計(jì)值百分比（FEV1/FVC%pre）；脈沖震蕩檢測(cè)指標(biāo)包括總氣道阻力（R5）、總氣道阻力占預(yù)計(jì)值的百分比（R5%pre）、中心氣道阻力（R20）、中心氣道阻力占預(yù)計(jì)值的百分比（R20%pre）、外周氣道阻力（X5）、共振頻率。

1.2.4 相關(guān)定義 本研究執(zhí)行功能障礙定義為個(gè)體工作記憶、轉(zhuǎn)移和抑制能力下降或者缺失優(yōu)化靈活的反應(yīng)、決策、處理問(wèn)題的能力，導(dǎo)致個(gè)體出現(xiàn)思維組織、語(yǔ)言表達(dá)及行為能力的下降或者異常［5］。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用（x-±s）表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用M（QR）表示，兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 哮喘兒童組與健康對(duì)照組GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)比較 哮喘兒童組擊中數(shù)低于健康對(duì)照組，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間變異性、漏報(bào)錯(cuò)誤數(shù)均高于健康對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），見(jiàn)表1。

2.2 GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)與肺功能檢測(cè)指標(biāo)的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析/Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，哮喘兒童反應(yīng)時(shí)間與VCmax、FVC呈負(fù)相關(guān)，反應(yīng)時(shí)間變異性與VCmax、FVC、FEV1呈負(fù)相關(guān)，漏報(bào)錯(cuò)誤數(shù)與FVC%pre呈正相關(guān)（Plt;0.05），見(jiàn)表2。

3 討論

哮喘是一種以氣道慢性炎癥和氣道高反應(yīng)為特征的異質(zhì)性疾病，多表現(xiàn)為咳嗽、喘息、氣促、胸悶等，常在夜間和/或凌晨發(fā)作或加重［6-7］。

執(zhí)行功能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的高級(jí)認(rèn)知過(guò)程，是指?jìng)€(gè)體通過(guò)調(diào)控、指導(dǎo)意識(shí)和行為，以靈活、優(yōu)化的方式使個(gè)體產(chǎn)生協(xié)調(diào)有序、有目的性的行為，主要分為工作記憶、轉(zhuǎn)移和抑制3個(gè)部分。執(zhí)行功能與大腦前額葉區(qū)域皮質(zhì)、紋狀體、丘腦及后腦部分區(qū)域有關(guān)［8-10］，其發(fā)展于1歲左右開(kāi)始，直至成年期。7～13歲是兒童執(zhí)行功能及相關(guān)腦功能快速發(fā)展的一個(gè)重要階段，在這個(gè)年齡段大腦具有高度可塑性，可以通過(guò)刻意訓(xùn)練使執(zhí)行功能障礙的兒童病情得到控制［11］。研究哮喘兒童是否存有認(rèn)知功能障礙及其具體表現(xiàn)，包括其與肺功能檢測(cè)指標(biāo)的相關(guān)性，有助于針對(duì)其病情變化情況進(jìn)行診斷及預(yù)防，盡早控制病情。

臨床上關(guān)于執(zhí)行功能的檢測(cè)方法有很多種，持續(xù)性操作任務(wù)就是其中之一，持續(xù)性操作任務(wù)GO/NOGO范式實(shí)驗(yàn)是檢測(cè)兒童反應(yīng)抑制力的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法，其擊中數(shù)、反應(yīng)時(shí)間變異性反映持續(xù)注意力，反應(yīng)時(shí)間反映反應(yīng)速度，漏報(bào)錯(cuò)誤數(shù)反映注意力缺陷障礙［12］。HAJEK等［13］在研究6～14歲哮喘兒童的執(zhí)行功能時(shí)發(fā)現(xiàn)，哮喘兒童沖動(dòng)抑制能力和工作記憶能力均低于正常兒童。SONNEY等［3］研究發(fā)現(xiàn)，與健康同齡人相比，哮喘兒童在沖動(dòng)抑制和轉(zhuǎn)移能力方面存在障礙。本研究結(jié)果顯示，與健康對(duì)照兒童相比，哮喘兒童在持續(xù)注意力、反應(yīng)速度方面存有障礙，與上述研究結(jié)果一致。

哮喘兒童出現(xiàn)持續(xù)注意力及反應(yīng)速度障礙，主要表現(xiàn)為注意力難以集中或者維持時(shí)間短、容易分心、反應(yīng)速度慢、沖動(dòng)、易怒、學(xué)習(xí)困難等［14］。哮喘兒童出現(xiàn)執(zhí)行功能障礙主要考慮與炎性遞質(zhì)、機(jī)體周期性缺氧及睡眠障礙有關(guān)［4，15-16］。哮喘兒童免疫球蛋白（Ig）E分泌增加，5-羥色胺（5-HT）水平下降，輔助性T淋巴細(xì)胞（Th）1/Th2和TH17/調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞（Treg）免疫失衡，Th2、Th17細(xì)胞活性增加，炎性細(xì)胞因子白介素（IL）4、IL-5、IL-13等分泌增加，這些炎性因子通過(guò)血-腦脊液屏障激活大腦神經(jīng)免疫通路，影響前額葉皮質(zhì)功能，從而影響哮喘兒童的執(zhí)行功能［15，17-20］。哮喘發(fā)作時(shí)，氣道黏膜水腫、腺體分泌增加、氣道平滑肌痙攣，氣道炎癥及黏液分泌會(huì)引起管腔阻塞，反復(fù)發(fā)作會(huì)引起反復(fù)氣道炎癥，從而出現(xiàn)氣道重塑，機(jī)體通氣量下降［21-22］。當(dāng)通氣量小于機(jī)體的需氧量時(shí)，機(jī)體會(huì)出現(xiàn)缺氧，大腦耐缺氧能力差，會(huì)引起其結(jié)構(gòu)功能出現(xiàn)異常，進(jìn)一步損傷執(zhí)行功能。與正常氧濃度狀態(tài)下的受試者相比，低氧狀態(tài)下的受試者的持續(xù)注意力、記憶力、反應(yīng)速度等出現(xiàn)障礙［23］；間歇性缺氧會(huì)對(duì)神經(jīng)突觸可塑性、神經(jīng)增長(zhǎng)造成負(fù)面影響，進(jìn)一步損傷記憶能力、學(xué)習(xí)能力及執(zhí)行功能表現(xiàn)［16］?？刂撇患?、慢性持續(xù)期的哮喘兒童會(huì)出現(xiàn)睡眠模式改變，出現(xiàn)睡眠中斷次數(shù)增加、睡眠潛伏期延長(zhǎng)、入睡困難，甚至?xí)霈F(xiàn)睡眠恐懼等睡眠障礙表現(xiàn)［17-20，24］。睡眠障礙可能通過(guò)影響前額葉皮質(zhì)的上下環(huán)路或通過(guò)影響前額葉皮質(zhì)的神經(jīng)化學(xué)底物，影響執(zhí)行功能神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)通路，最終影響哮喘兒童的執(zhí)行功能，出現(xiàn)白天困倦、注意力不集中、反應(yīng)速度慢等執(zhí)行功能障礙表現(xiàn)［17-20］。

肺功能檢測(cè)是哮喘患者常見(jiàn)的評(píng)估方法，肺功能狀況可反映哮喘患兒疾病的發(fā)展和治療效果［25-27］。本研究采用肺通氣功能和脈沖震蕩檢測(cè)，肺通氣功能檢測(cè)評(píng)估哮喘兒童是否存有阻塞性功能障礙及氣道阻塞程度，評(píng)估指標(biāo)為FEV1/FVC、FEV1%pred等；脈沖震蕩檢測(cè)評(píng)估哮喘兒童是否存在呼吸阻力及阻力存在部位，評(píng)估指標(biāo)為R5、R20%pre等［28］。哮喘控制不佳、反復(fù)發(fā)作會(huì)影響其肺功能，出現(xiàn)通氣功能障礙。本研究結(jié)果提示哮喘兒童執(zhí)行功能障礙與肺功能檢測(cè)指標(biāo)具有相關(guān)性，主要表現(xiàn)在持續(xù)注意力、反應(yīng)速度方面。哮喘兒童注意力缺陷多動(dòng)障礙與哮喘的病情嚴(yán)重程度有關(guān)，成年人及老人的認(rèn)知功能障礙可能與肺功能下降有關(guān)，主要與較低的FEV1水平相關(guān)［29-31］，肺功能下降可能與執(zhí)行功能下降共用一套神經(jīng)通路，也可能是執(zhí)行功能障礙的重要早期指標(biāo)［32］。但肺功能降低影響執(zhí)行功能的方式及機(jī)制尚不清楚，可進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究結(jié)果提示與健康對(duì)照兒童相比，哮喘兒童在持續(xù)注意力、反應(yīng)速度方面存有障礙；哮喘兒童持續(xù)注意力、反應(yīng)速度與肺功能檢測(cè)具有相關(guān)性。

作者貢獻(xiàn)：李靜波負(fù)責(zé)撰寫(xiě)論文及修訂；李靜波、龐高峰進(jìn)行試驗(yàn)及研究方案設(shè)計(jì)；李靜波、任艷玲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究結(jié)果的分析與解釋?zhuān)积嫺叻?、任艷玲、倪慧萍負(fù)責(zé)審校文章，綜合把握文章質(zhì)量；李靜波、沙曦雪負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集和整理；龐高峰、倪慧萍評(píng)估試驗(yàn)實(shí)施的可行性。

本文無(wú)利益沖突。

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（收稿日期：2022-08-11；修回日期：2023-01-09）

（本文編輯：鄒琳）