睡眠質量對注意缺陷多動障礙兒童癥狀的影響：工作記憶的中介作用

鐘琳 張靜 高小焱 何紅瑤 左彭湘 宋然然

（1.石河子大學醫學院，新疆 石河子 832000；2.華中科技大學公共衛生學院，湖北 武漢 430000）

注意缺陷多動障礙（attention deficit hyperactivity disorder，ADHD）常于兒童時期起病，表現為與同齡兒童相比的注意力集中困難、注意力持續時間短、活動過度、沖動和學習困難［1］。近年研究顯示我國ADHD發病率逐年上升，已達6.26%［2］，ADHD的診治也日益受到重視。ADHD兒童癥狀的嚴重程度在發展過程中受到生理、心理、家庭、學校和社會環境等諸多因素的影響。作為ADHD核心缺陷的工作記憶在早期神經認知功能中扮演著重要角色，對于個體學業表現、目標達成及遵守規則來說，工作記憶是核心的認知功能。研究發現ADHD兒童中的工作記憶缺陷嚴重，并且ADHD的工作記憶缺陷會影響其在臨床癥狀、組織計劃、選擇注意等方面的表現［3］。

目前，越來越多的證據表明ADHD兒童存在睡眠質量問題［4-5］。同時有研究表明睡眠質量對ADHD兒童癥狀有著重要影響，嚴雙琴等［6］研究發現睡眠問題是ADHD兒童癥狀的危險因素；同時ADHD兒童的癥狀還與工作記憶密切相關，有效的工作記憶訓練可以改善ADHD癥狀［7］。隨著研究的不斷深入，工作記憶和睡眠問題之間的關系也被發現，Liang等［8］研究發現睡眠和工作記憶之間存在相關性，二者對兒童的日常行為均有著重大影響。ADHD兒童工作記憶受到睡眠質量的影響，工作記憶又影響ADHD的癥狀嚴重程度，睡眠質量又可直接影響ADHD兒童的癥狀，三者兩兩相關。目前國內外從睡眠質量的視角對工作記憶進行的研究較少，關于ADHD兒童的癥狀、睡眠質量問題、工作記憶三者之間的相互作用機制研究更加鮮見。Gabay等［9］研究表明工作記憶隨著睡眠的改善也得到了同步改善，ADHD癥狀與睡眠質量之間存在顯著相關性，但并未發現ADHD癥狀與工作記憶存在直接影響；Cremone-Caira等［10］研究證明工作記憶困難的兒童特別容易出現更顯著的ADHD癥狀，但睡眠并沒有介導或調節該樣本中工作記憶與ADHD癥狀之間的關系。既往關于三者之間關系的研究只是單一地探討了相關性，且結果存在爭議。綜上所述，本研究在探討癥狀、睡眠質量問題、工作記憶三者相關性的基礎上構建了一個中介模型，擬考察睡眠質量預測ADHD兒童癥狀的中介（工作記憶）機制，探討睡眠質量、工作記憶對ADHD兒童癥狀的影響及其影響路徑，以期為改善ADHD兒童臨床癥狀的干預方法提供新思路。

1 資料與方法

1.1 研究對象

采取隨機整群抽樣的方法，于2021年7—11月調查新疆維吾爾自治區喀什市2所小學3～5年級的所有在校學生，共1 860名。使用問卷調查法，在校兒童的評估在學校保健醫生的協助下，發放SNAP-Ⅳ評估量表［11］、韋氏兒童智力量表（第四版）（Wechsler Intelligence Scale for Children Fourth Edition，WISC-Ⅳ）［12］，進行初步篩選，由經過統一培訓的調查員指導兒童和老師進行填寫，學校保健醫生負責計分。問卷共發放1 860份，回收問卷1 786份（回收率為96.02%），量表初篩評估提示可能患有ADHD兒童共131例，將其轉專科門診進一步評估，由專業醫生根據癥狀、臨床觀察、體格檢查進一步對患兒進行診斷。嚴格按照納入排除標準，共有112例被確診為ADHD兒童，其中2例因退出工作記憶測試排除，最終研究納入ADHD兒童110例，同時按照性別、年齡、智商（intelligence quotient，IQ）進行匹配，確定124例兒童為正常對照組。

本研究通過石河子大學醫學院學術倫理委員會審批（KJX-2021-109-01），并得到校長、學生和其監護人的知情同意。

1.2 納入和排除標準

ADHD組納入標準：（1）小學3～5年級兒童；（2）SNAP-Ⅳ評估量表在某個因子有6個及以上條目得2或3分，由精神科主治及以上醫生確診，并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-5）中ADHD診斷標準［13］；（3）WISC-Ⅳ量表IQ≥85分；（4）右利手且裸眼視力或矯正視力正常，無色弱，自愿參與并能堅持研究。

正常對照組納入標準：（1）小學3～5年級兒童；（2）不符合ADHD診斷標準［13］；（3）WISC-Ⅳ量表IQ≥85分；（4）右利手且裸眼視力或矯正視力正常，無色弱，自愿參與并能堅持研究。

ADHD組與正常對照組排除標準：（1）存在對立違抗障礙、品行障礙、情感障礙等常見的精神障礙；（2）存在嚴重導致昏迷的腦外傷史；（3）存在神經系統疾病及其他嚴重的軀體疾病。

1.3 量表

采用問卷調查及任務測試的方法對ADHD兒童的癥狀、睡眠質量、工作記憶進行調查。（1）SNAP-Ⅳ評估量表：該量表共26個條目，分為3個因子，包括注意力不集中、多動/沖動、對立違抗。由教師根據兒童近6個月的表現進行報告，以評估兒童的行為及癥狀嚴重程度。兒童在任意一個因子有6個及以上條目得2或3分并有注意力不集中、多動/沖動的臨床表現則判定為ADHD陽性。量表Cronbach'sα系數為0.88～0.95，重測信度為0.60～0.84，測驗效度較高［11］。該量表用于評估ADHD癥狀的嚴重程度，3個因子的總分代表ADHD的癥狀，分數越高代表癥狀程度越嚴重。（2）匹茲堡睡眠質量指數量表（Pittsburgh Sleep Quality Index，PSQI）：由兒童根據自身情況填寫，所有的條目分為主觀睡眠質量、入睡時間、總睡眠時間、睡眠效率、睡眠障礙、催眠藥物的應用和對日間功能的影響7個成分來評價兒童的睡眠質量，每個成分按0～3計分，各成分得分的總和即為PSQI總分，分數越高，睡眠質量越差。當PSQI＜7分時，表明睡眠質量較好；當PSQI≥7分時，表明存在睡眠質量問題。PSQI的折半信度為0.824，總體Cronbach'sα系數為0.845，具有較高的信效度［14］。（3）工作記憶任務測試：采用視覺空間工作記憶測試，該任務類似于經典的計算機呈現的Corsi積木點擊任務。正式測試時，被試者在屏幕上看到依次出現的3×3非重疊點，每個點呈現1 s，點呈現間隔為1 s，閃爍結束后，被試者需用鼠標依次按照順序點擊閃爍過的圓點。測試從最簡單的等級（1個圓點閃爍）開始，點數從1～7不等。測驗結果通過點出現位置和參與者點擊位置之間的平均距離進行計分［15］。工作記憶測試由北京師范大學多維心理在線平臺提供測試（www.dweipsy.com/lattice），測試授權使用。測試任務在學校機房進行。正式試驗前對兒童進行測試培訓，以便兒童理解測試的操作方法，直至兒童掌握實驗程序后，方可開始正式測試。

1.4 質量控制

嚴格培訓調查員，統一調查問卷標準及測試標準。由調查員統一指導問卷填寫者及測試參與者。在指導培訓中強調，以防漏填、錯填。在調查問卷填寫及測試過程中，調查員在現場進行監督指導。

1.5 統計學分析

使用SPSS 26.0軟件進行數據的統計分析。符合正態分布的計量資料用均數±標準差（±s）進行描述，不符合正態分布的計量資料用中位數和四分位數間距［M（P25，P75）］進行描述，組間比較采用兩樣本t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗。計數資料用例數和百分率（%）表示，組間比較采用卡方檢驗。相關性分析采用Spearman秩相關分析，中介效應檢驗采用SPSS的Process插件進行分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 ADHD組與正常對照組兒童的人口學特征

ADHD組兒童110例，其中男76例（69.1%），女34例（30.9%），平均年齡（9.3±1.0）歲，平均IQ（92±6）分；正常對照組兒童124例，其中男89例（71.8%），女35例（28.2%），平均年齡（9.2±1.0）歲，平均IQ（93±7）分。2組兒童在性別（χ2=0.202，P=0.653）、年齡（t=1.068，P=0.287）及IQ（t=-0.441，P=0.660）方面比較差異均無統計學意義。

2.2 ADHD組與正常對照組兒童PSQI評分比較

ADHD組兒童主觀睡眠質量、入睡時間、睡眠效率、睡眠障礙評分及PSQI總分高于正常對照組，差異有統計學意義（P＜0.001），見表1。ADHD組兒童睡眠質量問題的發生率為12.7%（14/110），高于正常對照組（3.2%，4/124），差異有統計學意義（χ2=7.411，P=0.006）。

2.3 ADHD組與正常對照組兒童工作記憶得分比較

ADHD兒童工作記憶得分低于正常對照組，差異有統計學意義［（76±6）分vs（81±5）分，t=-6.612，P＜0.001］。

2.4 ADHD組兒童睡眠質量、工作記憶及癥狀的相關性分析

對ADHD組進行相關性分析，結果顯示，ADHD兒童中工作記憶得分與PSQI總分呈負相關（rs=-0.271，P＜0.001），與癥狀得分呈負相關（rs=-0.439，P＜0.001）；ADHD兒童中PSQI總分與癥狀得分呈正相關（rs=0.540，P＜0.001）。見圖1。

圖1 ADHD組兒童睡眠質量、工作記憶及癥狀的相關性分析圖 A為ADHD兒童PSQI總分（睡眠質量）與工作記憶的相關性；B為ADHD兒童PSQI總分（睡眠質量）與癥狀的相關性；C為ADHD兒童工作記憶與癥狀的相關性。

2.5 ADHD組兒童工作記憶在睡眠質量和癥狀之間的中介效應分析

為檢驗ADHD組兒童工作記憶在睡眠質量與癥狀之間的中介作用，采用Process程序中的模型4進行ADHD兒童工作記憶中介效應的回歸分析。結果表明，睡眠質量能顯著正向預測ADHD癥狀（β=0.531，P＜0.001）；睡眠質量能顯著負向預測工作記憶得分（β=-0.240，P=0.011）。當放入中介變量（工作記憶）后，睡眠質量對ADHD癥狀的直接預測作用依然顯著（β=0.435，P＜0.001），同時工作記憶能負向影響ADHD的癥狀（β=-0.401，P＜0.001），見表2。因此，工作記憶在睡眠質量對ADHD兒童癥狀的影響中起部分中介作用，見圖2。偏差校正的百分位數法Bootstrap方法檢驗表明，睡眠質量不僅能夠直接預測癥狀，而且能夠通過工作記憶的中介作用預測癥狀。睡眠質量對癥狀的直接效應顯著，95%置信區間為-0.555～-0.209，不包含0，直接效應為0.435，占總效應的81.90%；工作記憶在睡眠質量與癥狀之間的中介效應顯著，95%置信區間為0.021～0.188，不包含0，中介效應為0.096，占總效應的18.10%。

表2 工作記憶在睡眠質量和癥狀之間的中介效應結果

圖2 工作記憶在睡眠質量及癥狀間的中介模型圖圖中數字代表各路徑回歸系數β，即代表預測變量和結果變量的相關性。*P＜0.05。

3 討論

本研究通過PSQI調查ADHD兒童的睡眠質量問題，我們發現ADHD兒童睡眠質量問題的發生率比正常兒童更高。這與以往研究結果［16］基本一致。ADHD功能缺陷主要包括額葉腦區的異常，尤其是前額葉區域的皮質厚度，而參與認知的大腦結構及神經遞質也會對睡眠產生影響，從而導致出現睡眠質量問題。Becker等［17］研究表明ADHD兒童比正常同齡兒童存在更多的睡眠問題。由此可見，ADHD兒童中普遍存在睡眠質量問題，因此必須重視ADHD兒童的睡眠問題。本研究同時評估ADHD兒童的工作記憶能力，結果顯示ADHD兒童的工作記憶能力低于正常兒童，這與李紀迎［18］的研究結果一致。大量研究對ADHD工作記憶能力進行探索，表明ADHD兒童確實存在工作記憶的缺陷［19］，其對信息的激活和保存在學習、運算等復雜認知活動中起著重要的作用。

本研究顯示ADHD兒童的PSQI總分與癥狀呈正相關，說明ADHD兒童的睡眠質量越差，其癥狀就越嚴重。前額葉皮質對睡眠最為敏感，同時也認為該區域與注意力有關，且該區域的缺陷在ADHD兒童中普遍存在。考慮到大腦的前額葉區域與注意力有關，并且認為其是對睡眠質量差反應最敏感的大腦區域，所以注意力特別容易受到睡眠質量的影響。Waldon等［20］研究發現ADHD兒童會表現出更明顯的睡眠質量差和注意力差，同時睡眠質量越差，注意力也越差，且ADHD兒童的注意力會受到睡眠質量的影響，其影響程度比典型發育期的同齡兒童更為明顯。

同時本研究結果表明，ADHD兒童的工作記憶得分與癥狀呈負相關，說明ADHD兒童的工作記憶越差，其癥狀就越嚴重。這與Campez等［21］的研究結果一致。同時多個研究證明工作記憶訓練可以改善ADHD兒童的癥狀程度［22-23］。Irwin等［24］研究顯示較低的工作記憶可以預測更顯著的ADHD注意力不集中和多動/沖動癥狀的表現，本研究結果與之一致。目前本研究支持工作記憶會影響ADHD兒童的癥狀的說法。也就是說工作記憶越差，ADHD兒童表現的癥狀越嚴重。

本研究進一步探討了睡眠質量與工作記憶的關系，發現ADHD兒童工作記憶與PSQI總分呈負相關，這表明睡眠質量越差，工作記憶受損越重。此結果與McCann等［25］的研究結論一致。睡眠質量問題與前額葉功能受損有關，而前額葉也是工作記憶功能受損的主要區域。Torgalsb?en等［26］研究表明工作記憶有困難的兒童尤其容易出現臨床上明顯的多動癥癥狀。本研究結果也在一定程度上支持了睡眠質量在ADHD兒童工作記憶研究中的重要意義。

中介效應分析結果表明，ADHD兒童的睡眠質量不僅直接正向預測ADHD的癥狀，還能通過工作記憶間接預測ADHD的癥狀，即ADHD兒童的睡眠質量越差，工作記憶得分越低，其ADHD的癥狀也越嚴重。Maquet［27］研究提到，睡眠創造了不同于清醒時的大腦功能環境，而這個過程有利于大腦可塑性，從而提高學習和記憶能力。而在睡眠質量影響工作記憶的同時，工作記憶也對ADHD兒童的癥狀產生影響。多項研究表明，ADHD患兒存在廣泛的工作記憶損害，工作記憶損害與患兒學習效率和學業表現有明顯相關趨勢，影響其臨床癥狀及疾病的預后［28］。前額葉背外側區是記憶形成和鞏固的重要區域，進一步研究顯示睡眠會對前額葉背外側區功能連接造成影響，而前額葉的缺陷在ADHD兒童中普遍存在，這可能是睡眠影響工作記憶，從而影響ADHD臨床癥狀的機制之一。良好的睡眠質量對兒童中樞神經系統的建立與成熟，以及維持人體正常的生理、心理活動與健康，均有著較好的促進作用。完整的工作記憶是兒童認知發展的關鍵，因此，在臨床診治ADHD兒童時，需要高度關注ADHD兒童的睡眠質量問題，可通過運動、音樂放松等方式改善其睡眠質量；同時加強對ADHD的工作記憶訓練，提高其工作記憶的能力，能有效地改善其癥狀的嚴重程度，從而為ADHD兒童的治療、預后及社會功能的提高提供有效的幫助。

利益沖突聲明：本研究無經濟利益或其他因素導致的利益沖突。