體藝融合干預對輕度孤獨癥兒童應答式共同注意和執行功能的影響

中圖分類號：R455 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2443（2025）03-0270-11

引言

孤獨癥，全稱為孤獨癥譜系障礙（autism spectrum disorder，ASD），屬于一種神經發育障礙性疾病。孤獨癥群體主要表現為社交溝通障礙、狹隘興趣以及重復刻板行為[1]。如今，孤獨癥已逐漸成為全球患病人數增長速度最快的精神疾病之一，孤獨癥兒童的診斷手段和康復途徑成為急需關注的公共衛生問題[2]。共同注意（joint attention，JA）指兩人共同對某一事物加以注意，以分享對該事物的興趣和知覺體驗，是兒童社會認知發展的基礎能力[3]。共同注意包括應答式共同注意（responsive to joint attention，RJA）和發起式共同注意（initiating joint attention，IJA），其中應答式共同注意缺陷被認為是ASD兒童社交能力方面障礙的直接表現，RJA缺陷可直接影響ASD兒童語言習得、環境適應等方面的能力發展、且嚴重影響社會技能水平[4]。有研究表明，共同注意缺陷對ASD的發病原因起重要解釋作用，早期的介入干預對ASD兒童語言及社會認知發展起重要作用[5]。

執行功能是個體有意識且有效地控制思維與行為的一系列認知過程，主要涵蓋抑制控制、工作記憶和認知靈活性這三個核心子功能[6]。大量研究表明，執行功能在人的身心健康、學業成績、社會交往以及生活質量等方面具有重要的預測作用7。在兒童時期對執行功能進行干預，能夠為未來的學習和生活奠定堅實基礎。孤獨癥兒童相較于其他正常兒童往往具有更多的合并癥。有關認知執行功能的研究發現，執行功能障礙已成為 85% 以上孤獨癥兒童共同存在的癥狀[8，該群體的神經機制涉及默認模式的網絡功能鏈接異常[9]。ASD兒童的執行功能受損不僅會導致該群體運動技能形成困難、協調功能和反應速度遲緩，還可能對其身心健康造成巨大影響。

目前，臨床對ASD兒童共同注意的干預手段集中于音樂、游戲、同伴介人游戲和體育活動，大多研究者皆采用一種或多種干預手段對比的療效分析作為實驗藍本，缺乏融合性干預手段的實驗[10]。融合性教育手段作為早期干預治療能夠充分發揮其聯合效應，激發參與者的興趣，同時表現出相比單一活動干預更強的治療效果，現有的融合研究多集中于早期教育與感官訓練，少有基于嚴格控制隨機對照實驗。基于對前人研究的總結，本實驗采用已被廣泛驗證對ASD兒童具有較強干預效應的籃球活動和繪畫藝術結合作為干預手段，探討將體育活動和繪畫藝術結合對ASD兒童應答式共同注意和執行功能水平的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究從安徽省某市孤獨癥協會招募ASD兒童。納入標準：年齡 6～12 歲、擁有協會或三甲醫院出具的孤獨癥診斷證明、未接受過籃球訓練和繪畫課程。排除標準：身體運動障礙、癲癇或其他突發性疾病、暴力傾向、視聽障礙。剔除和脫落標準：無法參與全部的訓練課程、中途主動要求退出研究。

按照以上標準，共計招募30名兒童孤獨癥患者，其中3人家長表示干預地點路程較遠無法按時參加，2人患有癲癇或骨膜炎，1人患有視覺障礙，故最終參與研究的孤獨癥兒童為24人。將所有受試者按照隨機數字表法進行隨機分組，其中對照組12人（7男/5女），實驗組12人（6男/6女）。兩組性別差異無統計學意義（ x²=0 .168，P=0.682gt;0.05 ）。實驗組在接受常規康復治療外參與為期12周的籃球訓練和繪畫藝術行為干預，每周4次，其中籃球課與繪畫課各兩次， 60min 次。同時對照組僅接受傳統康復治療，不參與任何同類型的體育活動。受試者基本信息見表1。本研究通過安徽師范大學倫理委員會批準（批準號ANHU-ET2024178）。

1.2 研究方法

1.2.1體藝融合干預方案設計本研究基于體育運動促進兒童腦智發展的多路徑理論[1]，同時參考已有的研究成果，結合孤獨癥兒童的特點和發展趨勢[12]，設計了一套融合干預方案。干預方案見表2。

1.2.3 眼動特征采集

（1）眼動實驗刺激材料。本研究中RJA眼動范式基于NYSTRM的研究加以改良[13-14]。實驗刺激材料為純白色背景和一名女性模特，模特頭部左邊有一個紅色蘋果，右邊有一個綠色蘋果（兩個蘋果大小形狀相同），共有三種類型的線索指向其中一個蘋果，三種線索類型分別為： ① 眼神線索：模特頭部及身體保持靜止，眼神注視目標蘋果。 ② 轉頭線索：模特身體保持不動，頭部轉向目標物。 ③ 轉頭 ^?+ 手勢線索：模特頭部轉向目標蘋果并且手勢指向目標物。在不同類型線索下，模特、蘋果的垂直和水平位置保持一致。

（2）實驗儀器及操作。在被試所在的孤獨癥協會評估室，采用TobiiProFusion便攜式眼動追蹤儀（工作原理為記錄近紅外光在角膜和瞳孔上反射的雙眼注視點）和一臺裝有TobiiProLab軟件的筆記本電腦作為實驗儀器組成。電腦的顯示屏分辨率設置為 1920×1080 像素，眼動追蹤儀安裝在筆記本屏幕下方，被試與屏幕的距離控制在 50cm ，上下誤差為 10cm ，允許頭動的自由度區間為 45cm×25cm×30cm 。研究采用TobiiStudio自帶的卡通發聲吸引受試者目光從而進行設備校準，采樣精確度為 0.5^° ，頻率為 120Hz 。對測試中注意脫離的兒童進行及時提醒，若不能完全配合完成測試則進行補測，完成實驗后對受試者進行口頭夸贊和零食獎勵。

（3）眼動實驗流程。每次測試開始前屏幕中央將呈現一個“ + \"樣的注視點，持續時間為 1000ms ，然后依次呈現刺激圖片材料，不同類型的線索呈現之間均呈現一次持續時間為 1000ms 的“ + \"注視點，每張刺激材料持續時間為 3000ms ，實驗總時長為 48s 。具體流程見圖1。

（4）眼動實驗觀察指標。屏幕總共劃分為三個興趣區域：線索區（A1區）：線索呈現時模特所在區域；目標區（A2區）：線索指向的區域；干擾區（A3區）：線索未指向的區域。

眼動追蹤將提取以下分析指標： ① 首次注視時間（timetofirstfixation，TFF）：刺激材料呈現到被試目光首次進入A1區的時間。 ② 注視次數（fixationcount，FC）：被試注視A1和A2區的總次數。③ 總注視時間（total fixation duration，TFD）：被試注視A1區的時間總和。 ④ 總訪問時間（total visit duration，TVD）：被試目光第一次進入A1區至最后一次離開A1區之間的時間總和。 ⑤ 訪問次數（visitcount，VC）：被試目光第一次到A1和A2區至最后一次離開興趣區之間的眨眼和掃視次數總和。 ⑥ 首次注視正確與錯誤比例：被試首次注視A2區的總次數除以首次注視其他區域總次數[15]。興趣區劃分見圖2。

Fig.2Schematic diagram of Areas of Interest （AOIs） in eye-tracking 注：粉色區域為線索區A1，黃色區域為目標區A2，藍色區域為干擾區A3。

1.2.4執行功能指標

（1）抑制控制。抑制控制能力體現了受試者對無關刺激的抑制能力，抑制控制能力測試采用stroop色詞任務測試。測試開始時屏幕上先出現一個黑色的注視點“ + ”，隨后，隨機呈現“紅\"或“綠\"兩個漢字，漢字的顏色可能是紅色或綠色。當漢字的含義與漢字的顏色相同，為一致條件，否則為不一致條件。每個漢字出現后進行按鍵反應，刺激間隔1000～1500ms 。該任務共32個試次，測試指標為反應時，包含不一致條件反應時、一致條件反應時和兩種條件的反應時之皇。正確率，包含不一致條件正確率和一致條件正確率[16]。Stroop任務通過e-prime 3.0軟件展示。

（2）工作記憶。采用n-back任務測試受試者的工作記憶[17]，負荷條件設置為 n=1，2 。在1-back任務中，要求被試判斷呈現的字母與前一個字母是否相同;2-back任務則要求受試者判斷當前字母和前兩個的字母是否相同。正式測試16次，正式測試前包括8次練習次數，每次測試之間空屏 500～1000ms ，受試者按鍵進行反應，記錄受試者不同條件下的反應時和正確率。

（3）認知靈活性。采用Task-switching任務測試受試者的認知靈活性水平，屏幕上呈現太陽或月亮圖案，依據不同規則進行轉換[18]，圖案隨機呈現在屏幕左側或右側。當太陽圖案出現時，要求受試者按下同側方向的按鈕。月亮圖案出現時，受試者按異側方向的按鈕。每種圖案隨機出現10次，正式測試每次呈現圖案前屏幕會展示 500ms 的注視點，隨后展示 3000ms 的刺激，然后是 1000ms 的空白期，以上過程重復進行10次。記錄平均反應時和準確率。

1.2.5干擾變量的控制采用CARS量表對受試者進行孤獨癥程度測試。采用兒童飲食行為問卷（ChildEating Behavior Questionnaire，CEBQ）對受試者飲食行為習慣進行考察;采用兒童睡眠習慣問卷（Children'sSleep HabitsQuestionnaire，CHSQ）來考察孤獨癥兒童的睡眠問題。為排除以上干擾變量對實驗結果的影響，量表由孤獨癥協會生活負責人和受試者監護人共同填寫。

1.2.6統計學方法分析使用spss27.0對收集到的數據進行統計學分析。首先對受試者的人口統計學進行描述性統計，計量資料以均值加減標準差（ M±SD 表示，計率資料用卡方檢驗比較差異。對所有基線期的數據進行Shapiro-Wilk檢驗來判斷數據變量是否符合正態分布（本實驗所有變量經檢驗均符合正態），然后采用獨立樣本t檢驗對基線期實驗組和對照組人口統計學特征、行為學特征、RJA水平和執行功能表現的差異。其次采用 2×2 重復測量方差分析兩組受試者RJA和執行功能水平實驗前后的差異組間因素為組別（實驗組、對照組），組內因素為時間（前測、后測），對于統計過程中出現的主效應和交互效應顯著的指標則進一步進行成對比較的簡單效應分析，效應量以partial η² 表示，著性水平設定 a=0.05 。

2 研究結果與分析

2.1 結果

2.1.1基線期差異性根據基線水平數據分析實驗組與對照組在干預前各項指標的差異性檢驗結果，獨立樣本t檢驗發現大多數指標在兩組間并無顯著差異，表明實驗組和對照組在基線水平上的一致性，實驗樣本符合實驗條件。

2.1.2RJA眼動特征的差異分析研究通過重復測量方差分析探討了時間效應、組間效應和交互效應對六個測試指標（TFF、FC、TFD、TVD、VC、首次注視正確與錯誤比例）的影響。結果揭示了時間效應、組間效應和交互效應在不同指標上表現出不同的顯著性水平。

時間效應分析顯示TVD和FC兩個指標沒有顯著變化。這表明在這些指標上，隨著時間的推移，前測和后測之間并沒有顯著差異，提示時間因素對于這些指標的變化可能并沒有產生明顯的影響。TFF、TFD、VC和比例四個指標的時間效應均顯著，尤其是在比例指標上，時間效應的顯著性較高，表明在這三項指標中，隨著時間推移，測試值發生了顯著的變化。

組間效應分析結果顯示FC和比例顯示出顯著的組間效應，表明實驗組和對照組在這些指標上的表現存在顯著差異，實驗組在后測時的表現普遍優于對照組。而其他指標的組間效應無顯著差異。所有指標的交互效應均顯著，說明時間和組別之間的互動對各個指標的變化有顯著影響。具體來說，實驗組和對照組在不同時間點的表現變化呈現出顯著的差異，表明不同組別在干預后的改善程度存在較大差異。通過進一步的簡單效應分析，實驗組所有指標相較于對照組效應顯著（ （Plt;0.05） 。

2.1.3執行功能的差異分析

（1）抑制能力。由表5可知，Stroop任務的正確率（一致）和正確率（不一致）時間效應均達到顯著水平，表明干預前后兩組整體表現均有所改善。組間效應上，Stroop任務的正確率（一致）未出現顯著，但正確率（不一致）達到顯著水平，顯示實驗組在干預后的正確率（不一致）表現優于對照組。此外，Stroop任務的反應時（一致）和反應時（不一致）在交互效應上也呈顯著水平（均為 Plt;0.01 ），提示干預對實驗組的影響在一致和不一致條件下均顯著。

（2）工作記憶。由表6可見，1-back任務的正確率和反應時間上交互效應顯著，表明實驗組在干預后正確率上升而反應時間顯著減少，與對照組存在差異。組間效應方面，1-back任務的正確率在組間上不顯著，但反應時間達到顯著，進一步支持干預對實驗組反應時間的影響更為明顯。

在2-back任務的正確率和反應時間方面，時間效應均達到顯著性水平（ Plt;0.1） ，組間效應在正確率和反應時間上也分別達到顯著，表明實驗組在干預后的表現優于對照組。所有指標交互效應顯著，表明干預對實驗組在2-back任務中的正確率和反應時間影響顯著，而對照組則無顯著變化。

（3）認知靈活性。由表7可知，Task-switching任務的正確率和反應時顯示出顯著的時間效應，Task-switching正確率的組間效應顯著，但反應時未達到顯著性水平。然而，交互效應在兩項指標上均顯著，表明實驗組在干預后的Task-switching任務表現有顯著改善，而對照組則無明顯變化。

2.2 分析

2.2.1體藝融合干預對RJA表現的影響分析本研究結果表明：體藝融合的干預模式可有效的提升ASD兒童的RJA水平，表現在ASD兒童眼動特征的TFF、FC、TFD、TVD、VC和首次注視正確和錯誤比例六個注視類指標的交互效應及其顯著。以往學者研究表明，ASD兒童進行團體運動技能學習后，其視覺關注、共同注意和關注同伴等指標發生了顯著的提高[19]。這一結論與本研究結果一致，證明了體育鍛煉對ASD兒童RJA水平提升的有效性。

RJA是社會生活適應的關鍵機制，是兒童生命早期的認知與發育的重要里程碑[20]，而ASD兒童的RJA發展相較于正常兒童普遍滯后。本研究將籃球與繪畫藝術進行有機結合，設計了體藝融合的干預方案。在課堂中強調多感官刺激和動態互動并設置了多維的訓練內容。在融合干預期要求ASD兒童進行視覺與動作的結合，同時要求其規劃、抑制和靈活應對外界刺激，比如設置動態的多人傳球活動和靈感創作，這些任務可能通過改善ASD兒童前額葉皮層功能促使RJA水平發展。研究表明ASD兒童的RJA行為提升與社會互動任務有關，干預過程中神經網絡的激活可以改善ASD兒童的社交缺陷[21，，在本研究中設置了大量互動環節包括但不限于教練和繪畫老師的言語鼓勵、口令指導和結束部分的交流畫作環節，這些環節可激活前額顳上回和后扣帶回部分，相應提升了ASD兒童解讀他人意識和社會推理的能力[22]。體藝融合的干預模式結合了視聽覺和運動等多種感官刺激，這種整合活動加深了感覺皮層、頂葉和小腦的協同工作，同時提升了ASD兒童對復雜刺激的處理能力。研究證明多感官訓練可以改善ASD兒童的注意力分配能力和感官敏感性[23]。

體藝融合干預過程中設置的比賽和創造性繪畫具有競爭性和高度趣味性，不僅減少了在傳統干預手段中ASD兒童面對任務時的抵觸情緒，同時激發了其內在動機，使其在完成訓練任務時保持更高的關注度。一般來說，籃球和繪畫任務需要合作才可完成，這類與教練或其他兒童之間的互動可提供及時的社交反饋，從而增強ASD兒童對他人行為的關注和參與感。這可能是本研究中RJA眼動特征改善的直接原因。

長期的體育運動干預可顯著改善ASD兒童的神經遞質分泌水平，體育與藝術活動能夠促進多巴胺，血清素和去甲腎上腺素，激素的適當調控有助于情緒穩定，緩解焦慮。中強度的籃球運動也可顯著的提高腦源性神經營養因子（BDNF）的水平，BDNF是腦神經重塑的重要生化基礎，有助于大腦結構重塑和增強神經連接24]。有學者對ASD兒童進行了12周的迷你籃球干預，發現其腦區白質連接顯著增強，同時社交能力和執行功能相應改善[25]。本研究中的RJA眼動特征改善可能也與神經功能的再調節有關。

2.2.2體藝融合干預對執行功能的影響分析本研究的重復測量方差分析結果表明，實驗組在干預后多項認知任務指標上表現出顯著改善，與對照組形成顯著差異。尤其是在Stroop任務的反應時間和正確率、1-back和2-back任務的反應時間，以及Task-switching任務的正確率上，干預效果尤為顯著。這些結果表明，為期12周的體藝融合干預對孤獨癥兒童的執行功能具有積極的提升作用。

本研究設計的融合干預計劃旨在促進兒童的認知發展并形成運動技能的動力定型。每次籃球干預課程的重點是移動、運控球、傳接球和投籃等練習項目。在課程中，四位教練通過教具或言語指令提供持續指導，并結合獎勵機制和游戲化活動，幫助ASD兒童保持對任務目標的動機敏感性，提升注意力的穩定性，同時進一步增強動作記憶能力。大量研究發現，長期有規律的運動參與可導致大腦結構發生改變，調節神經網絡連接，提高大腦的神經適應能力和保護能力[26]。本研究中的腳步移動結合變向運動訓練項目要求受試者在完成目標的同時協調身體姿態和動作，這需要高度集中注意力，并強調對身體與球的控制力以及迅速反應能力，從而改善了ASD兒童的反應時間，促進了認知能力的發展。

此外，課程設計中融入了比賽和游戲環節。緊張刺激的環境和求勝的欲望激發了大腦去甲腎上腺素和多巴胺的合成與釋放[27]，這不僅提高了神經元處理信息的速度，還改善了大腦活動;同時引發了大腦白質微結構的改變，使紋狀體周圍腦區之間的功能網絡連接更加緊密，從而促進了工作記憶的發展28]。從解剖學角度來看，體藝干預通過調節器官的生物反應，對ASD兒童的大腦和神經發育產生了積極影響[29]。同時，ASD兒童的癥狀程度也是影響其執行功能的重要因素之一。孤獨癥兒童生活中的重復刻板行為通常是為了逃避外界感知刺激或維持自身的平衡[30]。在干預課程中循環的練習和重復的指令刺激可能有效控制了其核心癥狀，進而提升了感知覺能力和行為控制水平。通過感知-運動交叉的探索和持續的創作，ASD兒童的認知水平得以提升。

3結論

（1）研究表明，體育活動和繪畫能夠幫助孤獨癥兒童表達內心情緒，緩解焦慮和情緒失調。本研究在藝術干預過程中設計了多種創造性活動，認為繪畫后與同學和老師進行分享。這些活動不僅激發了左前額葉區域的創造性思維功能，還顯著提高了兒童的注意力調節水平。

（2）體藝融合干預模式可有效改善ASD兒童的共同注意水平和執行功能，體現了融合干預模式未來作為臨床治療的潛力，但從現實情況來看，未來對干預方案應進一步精煉。同時應結合生物技術探討干預訓練對ASD兒童影響的神經基礎。

（3）本研究采納被試樣本量較小，可能對實驗結果的普適性產生影響，以及利用眼動追蹤技術客觀的分析RJA表現和執行功能，實驗材料較單一，以后將結合醫學進一步研究。

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The Effect of Integrated of Sports-Arts Intervention on Responsive Joint Attention and Executive Function in Children with Mild Autism Spectrum Disorder

CAI Wei-min1，WU Qi-fan1，DU Jia-qi'，CHANG Feng2 （1.ColegeoficalEucatiooalUvesityuCna;CefSoeHaltHarbtUi Harbin150008，China）

Abstract：Autism Spectrum Disorder （ASD） is a neurodevelopmental disorder characterized primarily by social communication impairments.This studyinvestigated 24 children with ASDaged 6～12 years in acertain city，employinga blended intervention approach integrating physical activitiesand artistic painting.The intervention effects were quantified using the Stroop color-word test，n-back task，and task-switching task as metrics to assess three sub-functions.The colected data were analyzed using repeated-measures ANOVA in SPSS 27.0.The results demonstrated that： （1） After 12 weeks of the integrated sports-arts intervention，the experimental group showed significantly higher responsive joint atention （RJA） performance than the control group.The gaze metrics for RJA，including Time to FirstFixation （TFF），Fixation Count （FC），Total Fixation Duration （TFD），Total Visit Duration （TVD）， Visit Count （VC），and the ratioofcorrect to incorrect first fixations，wereallsuperior inthe experimental group （Plt;0.05） ）. （2）Following the basketball-based intervention，the experimental group achieved significantly higher scores in the Stroop color-word test，n-back task，and task-switching task compared to the control group （ Plt;0.01 ）.These findings indicate that the integrated sports-arts intervention significantly enhances joint attention and executive function in children with mild ASD.

Key Words： integration of sports and arts; children with ASD;responsive joint attention; executive function （責任編輯：葉松慶）