周 晟 張 萌
改善兒童眼健康的睫狀肌運動表象訓練方案設計*
周 晟 張 萌
(蘇州大學 體育學院,江蘇 蘇州 215021)
兒童青少年近視是國際廣泛關注的公共衛生難題,這一問題也引起了我國的高度重視。為緩解我國兒童近視現狀,社會多方參與,一同行動。防控兒童近視的重點在于改善屈光系統調節紊亂,提高睫狀肌調節功能。睫狀肌由自主神經系統支配,交感神經與副交感系統平衡制約才能保證調節功能的正常發揮。執行運動表象訓練可以調動人體的自主神經系統使之產生變化,進而一定程度上影響相應的組織器官。依據運動表象功能等價理論、心理神經肌肉理論及睫狀肌調節機制,合理推導表象訓練應用于兒童近視防控的合理性和可行性。采用問卷和裸眼遠視力測試明晰睫狀肌運動表象訓練的目標,捕捉正視兒童表象能力特征,設置有針對性的引導語,設計出從現實編碼到表象強化,最終實現自主練習的睫狀肌運動表象訓練方案。為今后進行實驗研究奠定理論基礎,補充防控兒童青少年近視的手段和方法。
運動表象;睫狀肌;裸眼遠視力;近視;兒童
在充斥著大量“視覺信息”的世界里,眼睛是人類了解外部世界的窗口。眼健康應被視為全民健康覆蓋的重要組成部分[1],視覺在人類生命的每個階段都扮演著十分重要的角色。眼健康問題不僅會降低個人的生活質量,限制教育和工作機會的獲得,還會增加家庭和社會的經濟負擔,因此,需要積極采取行動來優先關注人們的眼健康問題[2]。
兒童眼健康問題一直備受關注,尤其是近視,已成為我國兒童青少年身心健康發展的“攔路虎”。2020年8月,教育部公布兒童近視相關數據,與2019年相比,中小學生近視率增加了11.7%,其中小學生近視增長速度最快,上升了15.2%[3]。疫情防控期間,兒童暴露在戶外的時間縮短[4]、身體活動時間減少、電子產品使用增加、近距離工作及久坐時間延長[5],諸多客觀因素直接增加了近視發生與發展的風險,防控近視成為中國兒童人口中的優先事項,采取有效的干預手段來扭轉兒童視力進一步惡化的趨勢乃當務之急。
表象訓練是心理技能訓練的一種常用手段。在運動訓練、學校教學與體育實踐領域,表象訓練已成為重要的干預方法。表象訓練不僅對學習者動作技能、比賽成績具有積極作用,也能使神經系統產生相應的變化[6]。近年來,以治療、康復及健康促進為目的的運動表象訓練應用十分廣泛[7,8],表象訓練可以成為一種有效的無藥物行為干預手段,用于提高兒童身心健康水平。目前,眼鏡光學矯正是延緩近視進程的主要方式,但它并不能改善裸眼遠視力。阿托品等藥物可以改善視力,但停藥后易反彈,飛秒手術昂貴并伴有一些副作用。相較于成本高,有風險的藥物或手術治療,表象訓練作為一種無創傷、成本效益高、可持續的非藥物干預手段,可為綜合防控兒童青少年近視方案提供新的思路。
因此,本研究在理論推導與文獻佐證的基礎上,通過問卷調查和視力測試了解不同視力水平兒童的表象差異,并明確視力較好的兒童的表象特征,構建改善兒童眼健康的睫狀肌運動表象訓練方案。
近年來,兒童近視問題突出,許多學者致力于明晰近視的形成原因。依據調節理論,睫狀肌在眼的調節過程中具有重要作用。不少研究對睫狀肌的解剖結構、形態特征、功能變化及神經支配與近視的關系進行探索。
睫狀肌包含三部分,由外到內分別是縱向肌纖維、放射狀肌纖維以及環形肌纖維。睫狀肌是人體平滑肌中獨特的存在,它的肌絲結構與骨骼肌十分相似,肌細胞呈規則排列的致密帶和致密體類似于橫紋肌中的Z帶[9]。睫狀肌的解剖結構決定了它的功能,人眼的調節主要是通過睫狀肌來完成,隨著調節的增加,睫狀肌向前向內運動,睫狀肌外層、中間層和內層肌纖維均產生構型變化,前部增厚,后部變薄,從而影響懸韌帶的張力,最終使晶狀體的曲率發生改變。
有研究發現,近視人群和正視眼人群的睫狀肌結構形態有所差異,近視兒童的睫狀肌前部厚度較薄,后部較厚[10, 11]。睫狀肌形態的變化會對調節反應產生一定影響,睫狀肌增厚可能會導致其收縮功能降低,近距離工作時易出現調節不準確的情況,進而增加視近時的慢性視網膜遠視離焦[12]。此外,近視人群視遠視近交替時所需的調節時間更長,調節速度較慢,表現出明顯的調節滯后[13]。
有學者認為,近視的本質可能是神經支配的異常[14]。交感神經以及副交感神經共同支配睫狀肌。自主神經系統失衡可能使調節反應異常,造成近視產生或程度加劇[15]。近視眼人群的睫狀肌受交感支配不足,存在交感神經支配較弱或是副交感神經支配較強的情況,易導致調節滯后,累計的暫時性視力下降會引起視網膜離焦,最終導致眼軸變長[16]。因此,有效平衡自主神經系統,改善睫狀肌調節能力是保護兒童視力的關鍵。
表象又被稱為意向或心象,是一種不需要外部刺激直接參與,將人體的視覺、聽覺、觸覺、本體感覺等經驗,在腦中進行再現或重建的心理過程[17]。表象源于感知覺經驗。視覺是人類捕捉信息的主要渠道,對于表象而言,視覺信息尤為重要。早期學者以先天失明和視力正常人群為實驗對象來探索視覺與表象的關系,結果顯示,先天失明人群對于物體的表象無論是在距離、大小還是空間位置方面均存在偏差,這表明視覺表象本身的性質取決于視覺經驗,是建立在視知覺基礎上的[18, 19]。20世紀的心理旋轉實驗、心理掃描實驗發現表象與視知覺的信息表征是相似的,兩者在性能上具有等價性。自20世紀90年代以來,越來越多的研究者使用正電子發射斷層成像(PET)、功能性磁共振成像(fMRI)等功能性腦成像技術或生物電技術對表象產生的機制和過程進行探究,為視知覺與表象的相關性提供了更客觀的證據[20]。根據等價理論,有學者提出,屈光不正即使用鏡片矯正,也會在一定程度上影響到視覺表象的特性[21]。屈光不正的個體由于他們的視力模糊,與擁有健康視力的個體相比,產生的視覺心理表象應該較為不生動和不聚焦。
近視形成機制的研究表明,調節力下降是近視的早期標志,與近視的發生發展密切相關[22]。我國大多數兒童的早期近視是由于在視近條件下睫狀肌長時間收縮導致睫狀肌調節功能喪失而形成,改善睫狀肌調節功能是預防和延緩近視的關鍵,而交感與副交感神經相互平衡制約才能保證調節系統發揮正常功能。
研究發現,運動表象訓練能夠引起自主神經系統控制下的肌肉與器官的一系列反應,如心率、呼吸率、皮膚血流量、皮膚溫度等[23]。Rozado等人[24]的一項研究顯示運動表象能夠使瞳孔直徑發生變化。Laeng和Sulutvedt[25]發現瞳孔可能會因想象物體的亮度而擴大,有趣的是,瞳孔擴張和收縮是通過開大肌和括約肌(兩個平滑肌)的收縮引起的,而這些肌肉的神經支配直接與交感神經(擴張神經)和副交感神經(收縮神經)系統相連。這意味著運動表象訓練可以引起自主神經系統(包括交感神經系統和副交感神經系統)的調節,進而引發平滑肌的運動。基于表象功能等價理論及神經心理和生理機制,通過表象訓練調動自主神經系統激活睫狀肌,改善其調節能力,從而使視力得到良性發展極可能是防控兒童青少年近視的一條可行通路。
此外,在實施條件層面,表象訓練不受場地、天氣等因素的影響,更便于操作,使兒童能夠獲得更多促進視力健康的機會,并且表象訓練作為一種自上而下的干預方法,有利于兒童將體育活動中習得的被動調節轉化為主動調節,遷移至日常生活當中。在兒童青少年體育運動極為有限的背景下,運動表象訓練的應用也可以為體育鍛煉防控兒童青少年近視提供更強助力。
運動表象訓練的效果與表象訓練內容的性質息息相關,不同類型的運動表象使用存在差異[26]。為了提高專項能力,有效激活相應的部位或功能,實現表象訓練收益最大化,運動表象訓練方案的構建需要結合任務的實際特征,制定有針對性的表象訓練指導語及表象內容[27]。基于以上目標,本研究使用運動表象能力問卷(Sport Imagery Questionnaire,SIQ)和裸眼遠視力測試,分析不同視力水平兒童的表象差異,并明確視力較好的兒童的表象特征,為制定有針對性的、有效的表象訓練指導語和內容提供依據,提高后續表象訓練實施的效果。
綜合練習內容的性質、個體的表象能力和運動環境等因素[28]發現,本研究中的睫狀肌運動表象練習與單一體育動作的運動表象相比,具有更多的認知成分,而動機成分較少,因此選取SIQ問卷中“一般認知表象(cognitivegeneral imagery,CG)”維度和“特殊認知表象(cognitive-specific imagery,CS)”維度分量表的題目,并依據睫狀肌訓練和視標追蹤的特點對題目進行修改,使之適用于本研究。各分量表均有6個項目,各項目的評分為“1、2、3、4、5分”,每個分量表所有題目的得分總和,為該維度的所得分數,分值在6-30之間。分數越高,說明使用此種表象越多。
從蘇州市科技城實驗小學校隨機抽取116名9-10歲兒童進行問卷測試。由研究人員進行問卷的發放和回收,所有受試者均需現場完成問卷,出現遺漏立即補填。測試過程中,研究人員與體育教師密切關注問卷完成度并及時對問卷問題進行解釋說明。無效問卷剔除標準:(1)問卷未填寫完整(一個問題及以上未作答即為無效);(2)問卷上大多數題目答案相同或呈現出明顯的選擇規律。共回收116份問卷,回收率為100%。剔除無效問卷11份,有效問卷105份,問卷有效回收率為90.5%。
對量表進行信效度檢驗,結果顯示,2個分量表的內部一致性系數為0.720、0.691,兩維度之間的相關系數為0.591,整體內部一致性系數為0.808,表明此問卷具有較好的信度。探索性因子分析(KMO值為0.793)結果顯示,此問卷的因素結構明確,具有較好的構想效度。見表1。
參與正式測試的受試者均為蘇州市科技城實驗小學校五年級學生,除完成運動表象能力問卷外,還需進行裸眼遠視力測試。裸眼遠視力測試采用標準對數視力表(GB111533-2011)進行檢測,由專業人員負責測試,最終取右眼數值作為最終結果,測試結束后,由教師和測試人員帶回教室,在安靜環境下進行問卷測試。
表1 探索性因子分析結果
《兒童青少年近視防控適宜技術指南》[29]指出,6歲以上兒童青少年裸眼遠視力低于5.0為近視,以裸眼遠視力5.0為界將受試者分為近視與非近視組。對裸眼遠視力指標和問卷得分進行統計分析,結果顯示,與近視兒童相比,正視兒童特殊表象得分較高,差異具有統計學意義(p<0.05)。見表2。
上述結果表明,正視兒童可能具有較高的特殊認知表象水平,特殊認知表象水平與較好的視力水平之間可能存在一定關系,較高的特殊認知表象能力可能會有利于獲得較好的視力水平。提高兒童特殊認知表象能力是睫狀肌運動表象訓練的目標。
表2 不同視力水平兒童的運動表象比較
注:*表示p<0.05。
特殊認知表象維度的描述如下:(1)我能輕易地改變頭腦中視標的移動路線;(2)我可以準確地在頭腦中調整視標的大小;(3)當我想到某個視標時,我通常能在頭腦中很好地呈現出它清晰的樣子;(4)我能在頭腦中穩定的控制追蹤視標的過程;(5)我在追蹤視標前,我想象自己能充分看清視標內容;(6)我想象在追加視覺任務的體育活動中按自己的意愿來完成整個練習;(7)當我觀察新的視標時,我想象自己能夠很好地完成這任務。特殊認知表象維度以依據睫狀肌調節原理設計的視覺任務中對視標捕捉的具體情況為主,如視標追蹤過程中的計劃策略和視標形狀大小等細節。
在實際進行睫狀肌運動表象訓練的過程中,研究人員需要依靠專門的引導語指導受試者完成練習。睫狀肌運動表象訓練指導語的設定依據現實中睫狀肌視覺任務以及修訂后問卷中各維度的條目進行描述,保證起到積極引導的同時,不會加重受試者的心理負擔。
練習程序為放松30s→注意力1min→表象3min(想象某項追加視覺任務的體育活動技能/專門的視遠視近練習,如移動靶)→放松30s。引導語設置如下:(1)選擇一個舒適的坐姿,緩慢地閉上雙眼,深呼吸3次,充分地吸氣,吸進最新鮮的氧氣,緩緩地呼氣,感受身體越來越輕;(2)想象自己走出教室,抬頭仰望天空,碧藍的天,幾朵白云在飄動,空氣中彌漫著花的香味,感到非常放松;(3)我來到了足球場,看到地上的足球,把球放在了老師規定的位置。聽老師的口令進行足球練習。預備,眼睛注視足球,看清足球上的字母或數字(間隔3s),踢球,抬頭目視前方的視標卡片,努力看清卡片上的視標內容(間隔3s),再預備……共3min;(4)練習結束,慢慢走出了足球場,看看天上的小鳥,再看看綠草地,深呼吸,迎面吹來溫暖的風,感到很舒服,心情愉悅。
表象訓練的原則在于通過情境的設立來誘發受試者的狀態,利用表象獲得一次心理過程的體驗,最終得到對練習內容的新理解和相應能力的提高。依據Simmons[30]制定的表象訓練方法,在正式的表象訓練開始前,應先進行運動表象編碼,需要學生實際執行練習內容(追加視覺任務的體育活動或專門的視遠視近練習),在大腦中建立對正確練習過程的映像。在實際練習后進行睫狀肌表象訓練,能夠發揮最佳喚醒水平,強化注視動作和練習過程在腦中形成的形象,實現表象內容的“印記”構建。在表象編碼期,兒童對實際執行練習內容形成的記憶越準確、越牢固,兒童進行睫狀肌運動表象練習的有效性就越高,這有助于增加表象訓練引起睫狀肌變化的可能性。
追加視覺任務的體育活動方案依據《江蘇省義務教育體育與健康課程實施方案》中水平二階段運動技能教材進行設計[31],練習內容以球類運動技能項目為主,包括籃球行進間運球、傳球與接球、足球腳內外側踢球、運球等。在遵循安全性、有效性、趣味性和循序漸進的基礎上,在練習中合理附加動態視覺任務,加入適宜的視標輔助,使視標貫穿于動作練習之中,學生在練習中雙眼主動捕捉視標。視標的大小依據標準對視力表進行設置,遠視標識別距離設置為3m,近視標識別距離設置為0.3m;遠視標每邊寬度為43.64mm、筆畫寬度為8.73mm,近視標每邊寬度為4.36mm、筆畫寬度為0.87mm。睫狀肌調節功能鍛煉需要合理的頻次和時值,以實現效果的最大化發揮。前期研究發現視標呈現的時值采用1s-3s最佳[32],30頻次則最為合理[33]。學生在睫狀肌運動表象訓練練習過程中同樣遵循實際練習中的頻次和時值,每識別成功遠、近視標各1次,即為完成1個練習頻次,每節課中須完成30個練習頻次的訓練。教學內容見表3。
在編碼期后,進入睫狀肌運動表象訓練期,受試者按照研究人員的要求進行練習,根據引導語表象編碼期練習的內容,不實際執行動作。睫狀肌運動表象訓練內容依舊符合睫狀肌訓練基本原理,重點表象視近視遠過程中由“看不見”到“看得清”的視覺變化過程。
表3 教學內容
以運動表象功能等價理論為指導,神經心理及生理機制為依據,結合睫狀肌具有橫紋肌相似結構和自主神經支配的特性,表象訓練應用于兒童近視防控具有合理性和可行性,通過睫狀肌運動表象訓練改善兒童視力水平極可能是一條可行之路。正視兒童的特殊認知表象能力較好,提示更好的視力水平具有特定的表象能力結構,提高特殊認知表象能力是睫狀肌運動表象訓練的目標,睫狀肌運動表象訓練引導語根據特殊認知表象的特征進行設置,在總結前期體育活動防控兒童近視研究成果的基礎上,初步完成睫狀肌運動表象訓練方案的建構,為后續實驗奠定理論基礎。今后希望開展實驗研究,豐富和補充學校體育干預兒童青少年近視的手段和方法,為基層體育教師的教學和訓練提供新的空間和思路,為綜合防控兒童青少年近視提供參考和支撐。
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Design of Ciliary Muscle Motor Imagery Training Program to Improve Eye Health in Children
ZHOU Sheng, etal.
(Soochow University, Suzhou 215021, Jiangsu, China)
基金項目:江蘇省教育廳2022年度研究生科研與實踐創新計劃項目:改善兒童眼健康的運動表象訓練方法研究(項目編號:KYCX22_3156)。
周晟(1996—),博士生,研究方向:體育運動心理學。