注意缺陷多動障礙兒童粗大動作技能與執行功能發展的特點及關系

宋以玲，任園春，朱飛龍，匡冬青，曹慶久，林楊，王芳

1.北京師范大學體育與運動學院，北京市 100875；2.清華大學體育部，北京市 100084；3.北京大學第六醫院，北京市 100191；4.北京市海淀區萬泉小學，北京市 100097

0 引言

注意缺陷多動障礙(attention deficit and hyperactiv‐ity disorder,ADHD)是一種神經發育障礙，主要表現為與年齡不相稱的注意力不集中、過度多動或沖動行為。根據全球估計數據，ADHD 的患病率大約為7.2%[1]。在我國，特別是在兒童群體中，ADHD 的患病率高達6.5%[2]。ADHD 已成為兒童期最為普遍的神經發育障礙之一。

ADHD 兒童除具有核心癥狀表現外，也普遍存在執行功能障礙[3]，進一步加劇了對學業、社交互動和健康的負面影響[4]。執行功能指的是一系列相互關聯的高階認知過程，這些過程能夠使個體實現目標導向行為和對新問題的解決[5]。其中，抑制控制、工作記憶和認知靈活性是執行功能的3 個核心功能領域[6]。執行功能作為一種高級認知功能，使個體能夠計劃、監測和控制感覺運動、社會情感和認知過程，是身心健康的基礎[7]。然而，大約89%的ADHD 兒童會至少存在1種執行功能領域受損的情況[8]。

大約30%～52%的ADHD 兒童存在與運動相關的困難[9‐10]，主要表現為基本動作技能發育滯后[11]。粗大動作技能是指需要身體大肌肉協調協同運動完成的大幅度動作，例如跑步、跳躍、攀爬、接球等動作[12]。粗大動作技能的適當發展和掌握對兒童運動能力的發展和身體協調至關重要，對于參與體育活動、日常生活活動以及一般生活質量也起著重要作用[13]。ADHD兒童的粗大動作技能發展明顯滯后，表現為笨拙和協調性不足，這可能會導致他們在體育活動參與和與同齡人互動時產生自卑感，從而對其心理和身體健康的發展產生不利影響[14]。

動作發展與兒童認知發展之間存在著積極的促進關系[15‐17]。在正常發育的兒童中，粗大動作技能與執行功能的發展密切相關，并且這些粗大動作技能在一定程度上預測兒童執行功能的發展[18]。在學齡前兒童的研究中，也發現兒童的基本動作技能與執行功能之間存在顯著正相關，這些技能被認為是執行功能發展的重要預測因子[19]。此外，ADHD 兒童的精細動作技能與其言語記憶、視空間工作記憶之間存在顯著的相關性[20]。由于運動控制的發展早于認知功能的發展[21]，運動控制困難可能成為ADHD兒童認知困難的潛在基礎[22]。因此，改善ADHD 兒童的運動困難可能對提升他們的認知功能發展具有積極影響。

本研究探討學齡期ADHD 兒童粗大動作技能與執行功能發展的特點及兩者之間的潛在關聯。

1 資料與方法

1.1 一般資料

為了保證研究的可靠性和有效性，采用G‐power 3.1 軟件進行樣本量估算，設定檢驗方法為獨立樣本t檢驗，效應量為0.5，顯著性水平α=0.05，以及統計檢驗效力1-β=0.8，計算每組各需要樣本64例。

本研究采用橫斷面研究設計。2020 年11 月至2021 年5 月于北京市北京大學第六醫院精神專科門診招募確診的ADHD 兒童，診斷符合《精神障礙診斷與統計手冊(第5 版)》(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fifth Edition,DSM‐V)[23]診斷標準。

從北京市海淀區萬泉小學篩查出患有ADHD 的兒童，篩查過程涉及多個步驟，以確保診斷的準確性。首先，通過Conners 兒童行為量表(父母版)和ADHD診斷量表(父母版)[24]對潛在的ADHD 癥狀進行初步評估。接著，由2 名專業精神科醫生采用臨床診斷性會談量表[25]和兒童情感障礙和精神分裂癥問卷‐目前和終生版[26]對疾病癥狀進行深入評估，并與兒童及其家長進行半結構化面談。此外，還結合韋氏兒童智力量表第四版[27]。最后，排除具有智力障礙、有嚴重精神疾病、廣泛發育障礙、運動系統器質性疾病、學習障礙等疾病的兒童，篩查出符合DSM‐V[23]診斷標準的AD‐HD兒童。

納入標準：韋氏兒童智力量表測驗＞ 80分。

排除因主、客觀因素不能完成全部測試者，最終有90 例ADHD 兒童參與本研究，其中男性68 例，女性22 例；平均(8.12±1.19)歲；注意缺陷型ADHD 65例，多動/沖動型ADHD 8例，混合型17例。

于北京市海淀區萬泉小學按照年齡和性別匹配的原則，隨機選取同期正常發育的90例兒童作為正常對照，其中男性68例，女性22例；平均(8.06±0.98)歲。

測試期間被試兒童均停藥24 h，所有被試兒童及監護人在開始實驗前，均簽署知情同意書。本研究獲得北京師范大學體育與運動學院倫理委員會審核批準(No.2107)。

1.2 測試方法

測試包括粗大動作技能測試和執行功能測試，其中執行功能測試包括抑制控制、工作記憶和認知靈活性。測試由經過統一培訓的研究生對全體被試進行測試，每名被試測試時間約1 h。

1.2.1 粗大動作技能測試

采用兒童粗大動作發展測試量表第三版(Test of Gross Motor Development,Third Version,TGMD‐3)評估被試兒童的粗大動作發展水平[28]，該評估包括位移動作技能和物控動作技能兩個主要部分。每項基本運動技能包含3～5 條動作評定標準，如果受試者的動作符合這些標準，就會被記為“1”，否則記為“0”。在TGMD‐3測試中，位移動作技能總分46分，物控動作技能總分54 分。滿分100 分。總分越高，粗大動作發展水平越高。TGMD‐3 具有較好的信度和效度，可用于中國兒童粗大動作發展水平的測評[29]。

1.2.2 執行功能測試

1.2.2.1 抑制控制測試

采用Stroop 色詞測驗(Stroop Color Word Test,SC‐WT)評估兒童的抑制控制水平[30]。該測試包括30 個字，這些字用不同顏色標記(如紅、黃、藍、綠)。要求受試者對這些字進行反應，包括按照字義或者按照字的顏色進行閱讀。在字義條件下，受試者需要念出字的實際顏色名稱；而在顏色條件下，他們需要報告字所呈現的顏色。研究人員記錄受試者完成任務所需的反應時間和出現的錯誤個數，較短的反應時和較少的錯誤數表明兒童具有更高的抑制控制水平。

1.2.2.2 工作記憶測試

采 用Rey‐Osterrich 復雜圖形測驗(Rey‐Osterrich Complex Figure Test,ROCFT)評估兒童的工作記憶能力[31]。受試者觀察一個包含幾何圖形的復雜圖形30 s后，立即默寫他們所看到的圖形；在事先沒有提醒的情況下，20～30 min 后，再次默寫他們所觀察的圖形。總分包括結構記憶評分和細節記憶評分。結構評分用于評價受試者在回憶圖形時是否保留整體結構和主要特征，總分6 分。細節評分則關注受試者是否能夠回憶圖形的具體細節，總分36分。結構記憶和細節記憶的評分越高，兒童的工作記憶能力越好。

1.2.2.3 認知靈活性測試

連線測驗(Trail Making Test,TMT)是一種常用的神經心理學測驗，用于評估兒童的認知靈活性[32]。TMT 通常包括TMT‐A 和TMT‐B 兩個部分。TMT‐A 為在一張A4 紙上，隨機分布1～25 的數字，受試者被要求以數字的大小順序依次將這些數字用線條連接起來。TMT‐B 包含數字1～13 和字母A～L，受試者需要按數字和字母的順序相互交替連接，如1‐A‐2‐B‐3‐C，依此類推。在執行這兩部分任務時，記錄受試者的反應時間和錯誤次數。反應時越短，錯誤數越少，兒童的認知靈活性越好。

1.3 統計學分析

采用SPSS 27.0 進行統計學分析。采用獨立樣本t檢驗比較ADHD 兒童與正常兒童之間粗大動作技能和執行功能的差異；采用Pearson 相關分析探討ADHD兒童粗大動作技能與執行功能之間的相關性。采用分層線性回歸分析探討ADHD 兒童粗大動作技能與執行功能之間的關系。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 粗大動作技能和執行功能

ADHD 兒童的TGMD‐3 總分以及位移動作評分、物控動作評分均低于正常兒童(P＜ 0.05)。在SCWT中，ADHD 兒童的反應時和錯誤數均顯著高于正常兒童(P＜ 0.001)；在ROCFT 中，ADHD 兒童的即時結構和即時細節、延時結構和延時細節評分均顯著低于正常兒童(P＜ 0.001)；在TMT 中，除TMT‐A 錯誤數外，ADHD 兒童其他各項測試結果均顯著差于正常兒童(P＜ 0.001)。見表1。

表1 ADHD兒童與正常兒童的粗大動作技能和執行功能比較Table 1 Comparison of gross motor skills and executive function between children with ADHD and normal children

2.2 相關性分析

ADHD 兒童的TGMD‐3 得分分別與字義反應時、字義錯誤數、顏色錯誤數呈負相關(P＜ 0.05)，與顏色反應時不相關(P＞ 0.05)；與延時結構記憶呈正相關(P＜ 0.05)，與即時結構記憶、即時細節記憶、延時細節記憶不相關(均P＞ 0.05)；與TMT‐A 反應時、TMT‐A 錯誤數、TMT‐B 反應時、TMT‐B 錯誤數均負相關(P＜ 0.05)。見表2。

表2 ADHD兒童粗大動作技能與執行功能的相關性分析Table 2 Correlation analysis between gross motor skills and executive function in children with ADHD

2.3 回歸分析

本研究分別以ADHD 兒童抑制控制(顏色錯誤數)、工作記憶(延時結構記憶)和認知靈活性(TMT‐B錯誤數)的測試結果為因變量，構建兩個回歸模型。的測試結果為因變量，構建兩個回歸模型。在分層線性回歸分析中，在第1 個模型中將性別、年齡、AD‐HD亞型作為自變量，在第2個模型中進一步引入AD‐HD 兒童的TGMD‐3 得分作為額外的自變量，以研究這一因素對執行功能的潛在貢獻。結果顯示，ADHD兒童的TGMD‐3 得分解釋抑制控制、工作記憶、認知靈活性的變異量分別為8.7%、2.6%、22.5%，且TG‐MD‐3 得分對抑制控制和認知靈活性具有顯著的預測作用(P＜ 0.05)。然而，與工作記憶的測試結果相關的預測作用不顯著(P＞ 0.05)。見表3。

表3 ADHD兒童粗大動作技能與執行功能的分層線性回歸分析Table 3 Hierarchical linear regression analysis of gross motor skills and executive function in children with ADHD

3 討論

本研究顯示，ADHD 兒童在粗大動作技能、抑制控制、工作記憶和認知靈活性方面表現出明顯的發育滯后；ADHD 兒童的粗大動作技能水平與執行功能顯著相關，同時粗大動作技能水平也被證明在預測抑制控制和認知靈活性發展方面具有重要的作用。

本研究顯示，ADHD 兒童的粗大動作技能和執行功能均顯著落后于正常發育的兒童，這與先前的研究結果相似[14,33]。有研究報道，ADHD 兒童的動作發展技能與其注意力不集中的核心癥狀有關，且ADHD兒童運動能力缺陷往往伴隨著認知功能障礙[34]。ADHD兒童之所以同時存在運動和執行功能障礙，可能是因為控制運動和執行功能的腦功能區域存在重疊的神經基質功能異常[22]。一方面，運動皮質位于額葉上的中央前回后部，參與復雜運動技能的學習和鞏固，與多巴胺神經傳遞通路密切相關[35]；背外側前額葉皮質是大腦執行功能的激活區域，與運動系統密切相關，其在運動序列學習和監控行為執行方面發揮著重要作用[36]。然而，在ADHD 兒童中研究發現，患兒的前額葉皮質存在異常[37]，這容易使患兒出現相關的功能障礙。另一方面，小腦不僅參與了運動的短時控制[38]，而且在執行認知任務的過程中也發揮著重要作用，小腦損傷可導致計劃和工作記憶缺陷[39]。由此可見，運動功能和認知功能都受大腦額葉、小腦等區域的控制，這些腦區共同協同作用，以管理和控制對復雜動作和認知認為的執行。在研究ADHD 的神經生物學基礎時，研究人員已經觀察到除了額葉之外的其他腦區域也存在結構異常的現象，如ADHD 患者小腦多個部位的體積縮小，并且后部皮質區域也出現了異常[40]。因此，當控制運動和執行功能的共同腦區受損時，可能會導致ADHD 兒童同時發生運動困難和執行功能障礙。

本研究顯示，ADHD 兒童的粗大動作技能與其執行功能顯著相關，尤其是粗大動作技能與抑制控制、認知靈活性之間存在較強的相關性，該結果與在正常兒童中的研究發現相似。如有研究顯示，正常發育兒童的運動能力與執行功能之間存在顯著的相關性，并且兒童運動能力的發展可以預測執行功能的表現[41]。針對6 個發展中國家兒童的研究也顯示，兒童的動作技能與其執行功能的發展具有相關關系[42]。有學者分別采用基本運動能力測驗‐修訂版(Basic Motor Ability Test‐Revised,BMAT)、Go/No‐Go 任務評估ADHD 兒童基本運動能力和反應抑制能力，進行相關性分析后發現，BMAT 得分越高與Go/No‐Go 任務更快的反應時間和更高的準確性相關[43]。有研究探討ADHD 兒童在運動控制與抑制、言語和視覺空間工作記憶以及認知靈活性之間的關系，經多元線性回歸分析后顯示，視覺運動流暢性與抑制之間存在顯著相關性，視覺運動靈活性與認知靈活性明顯相關[44]。從先前的研究中可以發現，兒童的基本運動能力與執行功能之間存在相關關系，本研究的結果從ADHD兒童的粗大動作技能維度出發，進一步補充和支持了先前的研究發現。

執行功能是認知發展的基礎，且動作發展與認知功能的發展密切相關[45]。本研究顯示，ADHD 兒童的粗大動作技能與執行功能顯著相關，并且粗大動作技能可在一定程度上預測兒童抑制控制和認知靈活的發展。該結果強調兒童早期運動能力的縱向影響，因為運動能力可能會通過不同的途徑對認知和健康等領域產生深遠的影響。有研究發現，嬰兒在1 歲或2 歲時的粗大運動能力可以預測2 年后的執行功能表現[46]。Hung等[43]的研究也顯示，ADHD兒童的運動協調能力以及手部靈活性可以顯著預測患兒在Go/No‐Go 任務中的抑制表現。

ADHD 兒童粗大動作技能與執行功能具有相關性的部分原因可歸結為3 個方面。首先，一部分原因可能源于動作發展和認知功能共享的神經生物學基礎，正如先前的研究所示，基底節、小腦和前額葉皮質在復雜的認知和運動任務中會被協同激活，從而支持自上而下的行為控制機制[47]。其次，基本運動技能和執行功能的發展軌跡相互交織[48]。兒童基本運動技能的獲得和發展，可以使他們通過感知‐運動循環去探索和適應外部的物理和社會環境，從而促進認知發展，而新認知能力的獲得反過來又可以使兒童發展更復雜的運動技能[49]。第三，可能是由于運動技能和認知技能之間存在一系列共同的基本過程，其中包括排序、監控和規劃等認知操作[50]。這些共同的執行過程在動作技能和認知技能的發展、執行和優化中都具有重要地位，有助于解釋運動和認知之間存在交互關系。

本研究提示，促進患兒的粗大動作技能發展可能有益于其執行功能障礙的改善，這為制定ADHD兒童執行功能改善的干預治療方案提供了一定的理論依據。近年來已經有一系列研究證實，通過運動干預可以改善ADHD 兒童的執行功能[51‐52]。因此，建議在設計這類運動干預方案時，可以考慮融入粗大動作技能的干預項目，以期在提高患兒的粗大動作技能水平的同時，促進其執行功能的發展，這種綜合的治療方法可能會為ADHD 兒童提供更全面和有效的支持。此外，大多數研究表明，ADHD 兒童在動作發展方面存在普遍的滯后現象。然而，在ADHD 兒童的臨床診斷和治療過程中，動作發展問題并未受到足夠的重視。因此，建議臨床從業者和教育工作者應進一步強化對ADHD 患兒動作發展的關注，將其作為評估和干預的一個關鍵方面，以提高ADHD兒童的綜合發展。

本研究為橫斷面研究，僅能評估ADHD 兒童粗大動作技能與執行功能之間的關系，而不能建立因果關系。為了更全面地理解ADHD 兒童動作發展和執行功能之間的因果關系，以及這些關系在性別和不同時期上的變化，未來的研究可以考慮采用實驗性研究設計，如隨機對照試驗或縱向研究設計，以追蹤個體在不同時間點上的發展軌跡并分析它們之間的因果聯系。本研究樣本量較小，未對不同亞型的ADHD兒童進行分析，建議今后進一步擴大樣本量對不同亞型的ADHD 兒童開展更精細化的研究和分析，以制定針對性的干預治療方案。

4 結論

學齡期ADHD 兒童的粗大動作技能和執行功能發展存在發育落后的現象，此外，患兒的粗大動作技能與執行功能之間具有相關關系，且粗大動作技能的水平可在一定程度上預測抑制控制和認知靈活性的發展。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。