學齡期ADHD兒童執行功能與運動協調和平衡功能的相關性研究*

崔雪蓮,張 瑜,謝 凡,張 一

(常州市第一人民醫院康復醫學科,江蘇常州 213003)

注意缺陷多動障礙(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)是常見的神經發育障礙性疾病,我國兒童ADHD患病率為5.6%[1],學齡兒童患病率為4.2%～6.3%[2]。ADHD主要表現為與年齡不相符的注意缺陷、多動和沖動,常伴有執行功能障礙和運動功能障礙等。研究發現,執行功能減退是ADHD的核心缺陷之一[3]。執行功能包括刷新、抑制和轉換3個維度[4-5],ADHD兒童可因反應抑制能力缺陷而表現出沖動、固執、自控力差,因刷新功能障礙表現為目標指向行為、預備將來事件、時間意識和任務的管理困難,轉換功能缺陷可表現為規則遵守困難等,這些障礙嚴重影響患兒的學習、社交和生活。學齡期ADHD兒童在日常生活中經常表現為行動笨拙、容易跌倒、精細動作差等,如書寫或使用工具[6]出現問題。有研究證實,執行功能與運動平衡功能和協調功能之間有一定的相關性[7],運動干預(如游泳、瑜伽訓練等[8])在提高ADHD兒童運動能力的同時可改善抑制功能、工作記憶等[9-10]。但執行功能的分維度與平衡和協調功能相關性的研究卻鮮有報道。因此,本研究旨在探討學齡期ADHD兒童執行功能3個維度與運動協調和平衡功能的相關性,為臨床工作中ADHD兒童的干預提供思路,以制訂精準的治療方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2020年1月至2021年8月本院兒童心理門診確診的ADHD學齡兒童46例作為ADHD組。納入標準:(1)經臨床醫師診斷符合精神疾病診斷統計手冊第4版(DSM-Ⅳ)中ADHD診斷標準;(2)年齡6～14歲;(3)神經系統檢查未見明顯異常;(4)未使用過ADHD藥物治療。排除標準:(1)伴有可能影響平衡儀測試的軀體疾病,如眩暈及弱視、近視等其他眼科疾病;(2)有廣泛性發育障礙、精神分裂癥、癲癇及腦部器質性疾病史;(3)近2個月服用過精神活性藥物;(4)經臨床醫師診斷符合DSM-Ⅳ中發育性協調障礙(developmental coordination disorder,DCD)診斷標準。另招募常州市學齡期兒童,年齡、性別與ADHD組相匹配,無神經系統疾病、神經發育障礙、精神障礙等神經精神疾病,且無眼科和軀體疾病等,最終納入健康學齡兒童45名,作為TD組。

1.2 方法

對所有入組學齡期兒童均進行執行功能、運動協調功能和平衡功能的評估。

1.2.1執行功能測試

(1)數字廣度測驗(digit span test,DST)評估刷新功能,測試者讀出一組數字后受試者立即按照順序或倒序復述,完全復述正確則得分,以能正確復述的最高位數為得分。(2)華山醫院版本的Stroop色詞測驗(stroop color and word test,SCWT)評估抑制功能,以色塊命名、色字命字和色字命色的完成時間和正確數為測驗指標。(3)威斯康星測試(Wisconsin card sorting test,WCST)評估轉換功能,采用極智醫療認知評估與訓練系統進行人機對話評估,要求受試者根據4張模板對128張卡片進行分類。本研究選用以下參數:總應答數、錯誤應答數和正確應答數、概括水平、非持續錯誤數、規則堅持失敗、正確平均反應時、共用時、完成分類數、錯誤應答率及持續性應答數。

1.2.2運動協調功能評估

選用漢譯版兒童發育性運動協調障礙問卷(developmental coordination disorder,DCDQ),由17個與兒童年齡相關的動作協調發育項目組成,包括運動控制能力、精細運動/書寫能力、粗大運動/計劃能力和總體協調能力4個獨立因子。

1.2.3運動平衡功能測試

采用平衡功能測試儀(Balance Master 6.1版,美國Neuro Com公司)定量評估受試者維持平衡的能力,分別評估在睜眼和閉眼狀態下置于固定平面和海綿墊平面時的平衡功能,采用的參數包括固定平面睜眼(Firm-EO)、固定平面閉眼(Firm-EC)、海綿墊平面睜眼(Foam-EO)和海綿墊平面閉眼(Foam-EC)。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組人口統計學資料比較

兩組性別、年齡和年級比較,差異均無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 兩組人口統計學資料比較

2.2 兩組執行功能、運動協調功能和平衡功能比較

執行功能:兩組DST和SCWT各項指標均無明顯差異(P>0.05),而WCST的正確應答數和規則堅持失敗數有明顯差異(P<0.05),見表2。運動協調功能與平衡功能:兩組DCDQ中運動控制能力、精細運動/書寫能力、粗大運動/計劃能力及總體協調能力4個獨立因子均有明顯差異(P<0.05),而兩組平衡功能各參數均無明顯差異(P>0.05),見表3。

表2 兩組執行功能比較

表3 兩組運動協調功能與平衡功能比較

2.3 學齡期ADHD兒童執行功能與運動協調功能和平衡功能的相關性分析

2.3.1刷新功能與運動協調功能和平衡功能的相關性分析

刷新功能(順序)與精細運動/書寫能力呈低度正相關(r=0.307,P=0.038),與平衡功能無明顯相關性,見表4。

表4 刷新功能與動協調功能和平衡功能的相關性分析[n=46,r(P)]

2.3.2抑制功能與運動協調功能和平衡功能的相關性分析

抑制功能中卡片B用時與Firm-EO(r=0.357,P=0.015)和Firm-EC(r=0.348,P=0.018)呈低度正相關,其余指標無明顯相關性(P>0.05),見表5。

表5 抑制功能與運動協調功能和平衡功能的相關性分析[n=46,r(P)]

2.3.3轉換功能與運動協調功能和平衡功能的相關性分析

轉換功能中規則堅持失敗數、正確平均反應時和完成分類數與Firm-EO呈低度相關(0.3<|r|<0.5,P<0.05),共用時與Firm-EC呈低度相關(0.3<|r|<0.5,P<0.05),非持續錯誤數與Foam-EO呈低度相關(0.3<|r|<0.5,P<0.05);轉換功能與運動控制能力和精細運動/書寫能力相關,其中,錯誤應答數、概括水平、非持續錯誤數、規則堅持失敗數、共用時和錯誤應答率與運動控制能力呈低度相關(0.3<|r|<0.5,P<0.05),完成分類數與運動控制能力呈中度相關(0.5<|r|<0.8,P<0.05);錯誤應答數、概括水平、共用時和錯誤應答率與精細運動/書寫能力呈低度相關(0.3<|r|<0.5,P<0.05),持續性應答數與精細運動/書寫能力呈中度相關(0.5<|r|<0.8,P<0.05),見表6。

表6 轉換功能與運動協調功能和平衡功能的相關性分析[n=46,r(P)]

3 討 論

執行功能是大腦皮層對個體思想和行為進行控制的心理過程,包含抑制、刷新和轉換3個維度。作為ADHD的核心缺陷之一,國內外學者對ADHD兒童執行功能損傷維度的研究存在爭議。KOFLER等[11]發現89%的ADHD存在至少1個執行功能維度的缺陷,2個或3個執行功能受損者占35%。本研究采用SCWT、DST和WCST分別評估抑制、刷新和轉換3個維度,發現ADHD兒童的轉換功能受損,抑制和刷新功能未受損,與PERUGINI等[12]的研究結果一致。可能是由于轉換功能是一個需要抑制和刷新功能參與的過程[13],其損害更為常見。兩組兒童在平衡功能上無明顯差異,但ADHD組兒童運動協調功能較TD組兒童差。有研究顯示,ADHD兒童的平衡功能較健康兒童差[14],可能與平衡評估選用的Y-平衡測試且80%的受試者為男孩有關。另有研究顯示,約5%的ADHD兒童合并DCD[15],DCD兒童常見的臨床表現為運動技能和執行功能降低,尤其是協調性運動技能。本研究為排除DCD兒童執行功能和運動協調功能降低的影響,未納入合并DCD的ADHD兒童。不同研究者使用的試驗任務和納入標準不同可能會影響研究結果的一致性[16]。

ADHD兒童存在小腦、前額葉、頂下小葉、丘腦等腦區受累[17-18],以上腦區參與平衡、協調功能和執行功能等[19],具備執行功能和平衡協調能力相關的解剖結構基礎。本研究結果顯示,學齡期ADHD兒童的刷新功能與精細運動/書寫能力呈低度相關。ADHD兒童的皮質-紋狀體-丘腦-皮質環路存在異常,刷新功能依賴于額葉-紋狀體等腦區的激活,精細運動的控制依賴于丘腦的完整性[20],因此該環路的異常導致刷新功能與精細運動的損害[21]。精細運動與刷新功能的相關性提示臨床工作中精細運動可作為提高ADHD兒童執行功能的訓練計劃之一。

本研究學齡期ADHD兒童的抑制功能中卡片B用時與固定平面睜閉眼相關,表明抑制功能可影響3種感覺輸入及視覺受干擾時的平衡狀態,影響搖擺速率。小腦的主要功能是維持平衡,抑制功能的定位在解剖學上位于前額葉區域,并通過與基底神經節和小腦等連接發揮其功能[22],形成重要的“大腦-小腦”環路。抑制功能與精細運動和總體協調無明顯相關性。有研究證實抑制功能和工作記憶包含相同的神經基礎[23],刷新功能是抑制功能缺陷的上游[24]。因刷新功能影響精細運動,使處于缺陷下游的抑制功能與協調和精細運動的聯系不明顯。本研究提示,抑制功能障礙的ADHD兒童應關注前庭系統和本體系統下的平衡維持訓練,尤其重視視覺系統下平衡訓練,如睜閉眼條件下的訓練。因ADHD兒童需要通過視覺代償維持平衡,因此視覺受干擾時的平衡訓練或許可以更好地改善抑制功能。

轉換功能是指在做任務和心理定勢之間可以來回切換的能力,錯誤應答數、完成分類數和錯誤應答率是轉換功能的重要指標,其與平衡功能和運動協調功能具有一定的相關性。首先,轉換功能和平衡協調功能存在共同的中樞信息加工通路,前額葉皮質、右側顳頂葉交界處與右后小腦連接起來,所以額葉顳頂葉區域的異常可能會出現轉換功能和平衡協調障礙[25]。其次,轉換功能和平衡協調功能有共同的解剖基礎,小腦不僅可以維持平衡,還有助于提高認知靈活性和促進對新刺激的注意[26],與先前提及的“大腦-小腦”環路受損學說一致。轉換功能作為執行功能最重要的一個分維度,它需要抑制和刷新功能的共同參與,所以轉換功能與平衡和協調功能同時相關。因此,轉換功能障礙的ADHD兒童需同時加入平衡功能和運動協調功能的訓練。

此前大量研究證實ADHD兒童執行功能的改善得益于運動干預,如有氧運動[27];同時,也有部分研究證實平衡和協調運動可使前額、扣帶回、小腦、頂葉等腦區的功能網絡連接增加,實現對抑制控制、刷新功能和轉換功能的改善[28]。既往研究均是較為粗略地分析執行功能與運動之間的聯系,未細致劃分執行功能和運動方式。本研究則將執行功能分為3個維度(刷新、抑制和轉換功能),運動功能分為平衡和協調功能,詳細探討了二者之間的關系。研究發現,平衡和協調運動訓練或可作為提高ADHD兒童執行功能干預的突破點,刷新功能的提高優先選擇精細運動,抑制功能的提高優先選擇平衡運動,而轉換功能的改善需兼顧平衡和協調運動。因此,在臨床工作中,對存在執行功能障礙的ADHD兒童可盡早開展有針對性的干預措施,給予更規范和專業化的康復方案。

本研究存在一定的局限性:(1)ADHD兒童多合并其他障礙,尤其合并DCD的ADHD兒童在學齡期常見,但本研究未納入該類型兒童,所以研究結果存在一定的局限性;(2)ADHD兒童執行功能、平衡和運動協調功能會隨著發育水平的提高而改善,本研究未進行縱向的比較;(3)選擇的評估方法較為單一,尤其是運動協調功能和平衡功能的評估;(4)本次研究樣本量較小,可能存在結果上的差異。