注意缺陷多動障礙兒童粗大動作技能與執(zhí)行功能發(fā)展的特點及關(guān)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(yī)院，北京市 100191；4.北京市海淀區(qū)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(jīng)發(fā)育障礙，主要表現(xiàn)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(jù)全球估計數(shù)據(jù)，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(jīng)發(fā)育障礙之一。

ADHD 兒童除具有核心癥狀表現(xiàn)外，也普遍存在執(zhí)行功能障礙[3]，進一步加劇了對學業(yè)、社交互動和健康的負面影響[4]。執(zhí)行功能指的是一系列相互關(guān)聯(lián)的高階認知過程，這些過程能夠使個體實現(xiàn)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(zhí)行功能的3 個核心功能領(lǐng)域[6]。執(zhí)行功能作為一種高級認知功能，使個體能夠計劃、監(jiān)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(chǔ)[7]。然而，大約89%的ADHD 兒童會至少存在1種執(zhí)行功能領(lǐng)域受損的情況[8]。

大約30%～52%的ADHD 兒童存在與運動相關(guān)的困難[9‐10]，主要表現(xiàn)為基本動作技能發(fā)育滯后[11]。粗大動作技能是指需要身體大肌肉協(xié)調(diào)協(xié)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(fā)展和掌握對兒童運動能力的發(fā)展和身體協(xié)調(diào)至關(guān)重要，對于參與體育活動、日常生活活動以及一般生活質(zhì)量也起著重要作用[13]。ADHD兒童的粗大動作技能發(fā)展明顯滯后，表現(xiàn)為笨拙和協(xié)調(diào)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(chǎn)生自卑感，從而對其心理和身體健康的發(fā)展產(chǎn)生不利影響[14]。

動作發(fā)展與兒童認知發(fā)展之間存在著積極的促進關(guān)系[15‐17]。在正常發(fā)育的兒童中，粗大動作技能與執(zhí)行功能的發(fā)展密切相關(guān)，并且這些粗大動作技能在一定程度上預測兒童執(zhí)行功能的發(fā)展[18]。在學齡前兒童的研究中，也發(fā)現(xiàn)兒童的基本動作技能與執(zhí)行功能之間存在顯著正相關(guān)，這些技能被認為是執(zhí)行功能發(fā)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(guān)性[20]。由于運動控制的發(fā)展早于認知功能的發(fā)展[21]，運動控制困難可能成為ADHD兒童認知困難的潛在基礎(chǔ)[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(fā)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(zhí)行功能發(fā)展的特點及兩者之間的潛在關(guān)聯(lián)。

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(shè)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(tǒng)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(shè)計。2020 年11 月至2021 年5 月于北京市北京大學第六醫(yī)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(tǒng)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(qū)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(yè)精神科醫(yī)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(jié)構(gòu)化面談。此外，還結(jié)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(fā)育障礙、運動系統(tǒng)器質(zhì)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(qū)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(fā)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(jiān)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(zhí)行功能測試，其中執(zhí)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(jīng)過統(tǒng)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)展水平的測評[29]。

1.2.2 執(zhí)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(xiàn)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(xiàn)的錯誤個數(shù)，較短的反應時和較少的錯誤數(shù)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(jié)構(gòu)記憶評分和細節(jié)記憶評分。結(jié)構(gòu)評分用于評價受試者在回憶圖形時是否保留整體結(jié)構(gòu)和主要特征，總分6 分。細節(jié)評分則關(guān)注受試者是否能夠回憶圖形的具體細節(jié)，總分36分。結(jié)構(gòu)記憶和細節(jié)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(jīng)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(shù)字，受試者被要求以數(shù)字的大小順序依次將這些數(shù)字用線條連接起來。TMT‐B 包含數(shù)字1～13 和字母A～L，受試者需要按數(shù)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(zhí)行這兩部分任務時，記錄受試者的反應時間和錯誤次數(shù)。反應時越短，錯誤數(shù)越少，兒童的認知靈活性越好。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 27.0 進行統(tǒng)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(zhí)行功能的差異；采用Pearson 相關(guān)分析探討ADHD兒童粗大動作技能與執(zhí)行功能之間的相關(guān)性。采用分層線性回歸分析探討ADHD 兒童粗大動作技能與執(zhí)行功能之間的關(guān)系。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 粗大動作技能和執(zhí)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(shù)均顯著高于正常兒童(P＜ 0.001)；在ROCFT 中，ADHD 兒童的即時結(jié)構(gòu)和即時細節(jié)、延時結(jié)構(gòu)和延時細節(jié)評分均顯著低于正常兒童(P＜ 0.001)；在TMT 中，除TMT‐A 錯誤數(shù)外，ADHD 兒童其他各項測試結(jié)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(zhí)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(guān)性分析

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

表2 ADHD兒童粗大動作技能與執(zhí)行功能的相關(guān)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(shù))、工作記憶(延時結(jié)構(gòu)記憶)和認知靈活性(TMT‐B錯誤數(shù))的測試結(jié)果為因變量，構(gòu)建兩個回歸模型。的測試結(jié)果為因變量，構(gòu)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(zhí)行功能的潛在貢獻。結(jié)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(jié)果相關(guān)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(zhí)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(xiàn)出明顯的發(fā)育滯后；ADHD 兒童的粗大動作技能水平與執(zhí)行功能顯著相關(guān)，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(fā)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(zhí)行功能均顯著落后于正常發(fā)育的兒童，這與先前的研究結(jié)果相似[14,33]。有研究報道，ADHD 兒童的動作發(fā)展技能與其注意力不集中的核心癥狀有關(guān)，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(zhí)行功能障礙，可能是因為控制運動和執(zhí)行功能的腦功能區(qū)域存在重疊的神經(jīng)基質(zhì)功能異常[22]。一方面，運動皮質(zhì)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(jīng)傳遞通路密切相關(guān)[35]；背外側(cè)前額葉皮質(zhì)是大腦執(zhí)行功能的激活區(qū)域，與運動系統(tǒng)密切相關(guān)，其在運動序列學習和監(jiān)控行為執(zhí)行方面發(fā)揮著重要作用[36]。然而，在ADHD 兒童中研究發(fā)現(xiàn)，患兒的前額葉皮質(zhì)存在異常[37]，這容易使患兒出現(xiàn)相關(guān)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(zhí)行認知任務的過程中也發(fā)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(qū)域的控制，這些腦區(qū)共同協(xié)同作用，以管理和控制對復雜動作和認知認為的執(zhí)行。在研究ADHD 的神經(jīng)生物學基礎(chǔ)時，研究人員已經(jīng)觀察到除了額葉之外的其他腦區(qū)域也存在結(jié)構(gòu)異常的現(xiàn)象，如ADHD 患者小腦多個部位的體積縮小，并且后部皮質(zhì)區(qū)域也出現(xiàn)了異常[40]。因此，當控制運動和執(zhí)行功能的共同腦區(qū)受損時，可能會導致ADHD 兒童同時發(fā)生運動困難和執(zhí)行功能障礙。

本研究顯示，ADHD 兒童的粗大動作技能與其執(zhí)行功能顯著相關(guān)，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(guān)性，該結(jié)果與在正常兒童中的研究發(fā)現(xiàn)相似。如有研究顯示，正常發(fā)育兒童的運動能力與執(zhí)行功能之間存在顯著的相關(guān)性，并且兒童運動能力的發(fā)展可以預測執(zhí)行功能的表現(xiàn)[41]。針對6 個發(fā)展中國家兒童的研究也顯示，兒童的動作技能與其執(zhí)行功能的發(fā)展具有相關(guān)關(guān)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(guān)性分析后發(fā)現(xiàn)，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(guān)[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(guān)系，經(jīng)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(guān)性，視覺運動靈活性與認知靈活性明顯相關(guān)[44]。從先前的研究中可以發(fā)現(xiàn)，兒童的基本運動能力與執(zhí)行功能之間存在相關(guān)關(guān)系，本研究的結(jié)果從ADHD兒童的粗大動作技能維度出發(fā)，進一步補充和支持了先前的研究發(fā)現(xiàn)。

執(zhí)行功能是認知發(fā)展的基礎(chǔ)，且動作發(fā)展與認知功能的發(fā)展密切相關(guān)[45]。本研究顯示，ADHD 兒童的粗大動作技能與執(zhí)行功能顯著相關(guān)，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(fā)展。該結(jié)果強調(diào)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(lǐng)域產(chǎn)生深遠的影響。有研究發(fā)現(xiàn)，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(zhí)行功能表現(xiàn)[46]。Hung等[43]的研究也顯示，ADHD兒童的運動協(xié)調(diào)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(xiàn)。

ADHD 兒童粗大動作技能與執(zhí)行功能具有相關(guān)性的部分原因可歸結(jié)為3 個方面。首先，一部分原因可能源于動作發(fā)展和認知功能共享的神經(jīng)生物學基礎(chǔ)，正如先前的研究所示，基底節(jié)、小腦和前額葉皮質(zhì)在復雜的認知和運動任務中會被協(xié)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(zhí)行功能的發(fā)展軌跡相互交織[48]。兒童基本運動技能的獲得和發(fā)展，可以使他們通過感知‐運動循環(huán)去探索和適應外部的物理和社會環(huán)境，從而促進認知發(fā)展，而新認知能力的獲得反過來又可以使兒童發(fā)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(jiān)控和規(guī)劃等認知操作[50]。這些共同的執(zhí)行過程在動作技能和認知技能的發(fā)展、執(zhí)行和優(yōu)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(guān)系。

本研究提示，促進患兒的粗大動作技能發(fā)展可能有益于其執(zhí)行功能障礙的改善，這為制定ADHD兒童執(zhí)行功能改善的干預治療方案提供了一定的理論依據(jù)。近年來已經(jīng)有一系列研究證實，通過運動干預可以改善ADHD 兒童的執(zhí)行功能[51‐52]。因此，建議在設(shè)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(zhí)行功能的發(fā)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(shù)研究表明，ADHD 兒童在動作發(fā)展方面存在普遍的滯后現(xiàn)象。然而，在ADHD 兒童的臨床診斷和治療過程中，動作發(fā)展問題并未受到足夠的重視。因此，建議臨床從業(yè)者和教育工作者應進一步強化對ADHD 患兒動作發(fā)展的關(guān)注，將其作為評估和干預的一個關(guān)鍵方面，以提高ADHD兒童的綜合發(fā)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(zhí)行功能之間的關(guān)系，而不能建立因果關(guān)系。為了更全面地理解ADHD 兒童動作發(fā)展和執(zhí)行功能之間的因果關(guān)系，以及這些關(guān)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(shè)計，如隨機對照試驗或縱向研究設(shè)計，以追蹤個體在不同時間點上的發(fā)展軌跡并分析它們之間的因果聯(lián)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(jié)論

學齡期ADHD 兒童的粗大動作技能和執(zhí)行功能發(fā)展存在發(fā)育落后的現(xiàn)象，此外，患兒的粗大動作技能與執(zhí)行功能之間具有相關(guān)關(guān)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(fā)展。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。