综述:认知元素在注意力缺陷/多动障碍患者体力活动干预中的作用:基于脑证据的系统评价

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:Brain Imaging and Behavior 2.4

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  这篇综述系统评价了27项研究,揭示体力活动(PA)结合认知训练(CT)或认知参与型PA(CE-PA)对ADHD患者脑结构和功能的积极影响,包括前额叶活动增强、脑容量(如前额皮质和小脑)改善及抑制控制相关神经网络优化,初步提示CT/CE-PA可能存在协同效应,但需进一步建立脑活动-形态-网络的机制模型。

  

研究背景

近年来,结合认知元素的体力活动(PA)因其对注意力缺陷/多动障碍(ADHD)患者执行功能的显著改善作用备受关注。然而,这种干预方式背后的神经机制尚不明确。本文通过系统评价现有脑科学证据,探讨传统PA、单纯认知训练(CT)及其组合形式——CT与PA双任务(CT-PA)和认知参与型PA(CE-PA)对ADHD患者脑结构与功能的影响。

研究方法

研究团队检索了13个数据库,纳入27项高质量研究,涵盖632名儿童/青少年和80名成人ADHD患者,其亚型、症状严重程度及用药状态具有多样性。干预方式包括:单纯PA(如跑步、游泳)、单纯CT(计算机化工作记忆训练)、CT-PA(边骑车边完成认知任务)及CE-PA(武术、舞蹈等需持续认知投入的运动)。

脑结构变化

干预后最显著的改变发生在前额叶皮层小脑

  1. 灰质体积增加:多项研究报道前额皮质(特别是背外侧前额叶DLPFC)和小脑蚓部的体积扩大,与执行功能评分改善呈正相关。
  2. 白质完整性提升:弥散张量成像(DTI)显示胼胝体压部及上纵束FA值升高,提示神经纤维束髓鞘化增强。

脑功能激活

功能性近红外光谱(fNIRS)和功能磁共振(fMRI)数据一致表明:

  • 前额叶过度激活缓解:ADHD患者典型的DLPFC低激活状态在干预后趋近正常化,尤其在Go/No-Go任务中错误监控相关脑区(前扣带回ACC)激活增强。
  • 默认网络(DMN)抑制:静息态fMRI显示DMN与突显网络(SN)的功能连接减弱,减少任务中的"走神"现象。

网络重组效应

干预特异性表现在:

  1. CT-PA组:显著增强背侧注意网络(DAN)与额顶控制网络(FPN)的耦合,提升任务切换能力。
  2. CE-PA组:太极拳等运动可强化小脑-丘脑-前额叶环路,改善动作协调与冲动控制。

协同效应初探

有限数据表明,CT/CE-PA可能通过双重途径产生协同作用:PA促进脑源性神经营养因子(BDNF)分泌增强突触可塑性,而CT直接优化神经环路效率。例如,一项结合自行车骑行与n-back训练的研究显示,干预组比单一干预组在斯特鲁普任务反应时缩短15%。

展望与局限

当前研究存在干预方案异质性大(时长40分钟至6个月不等)、脑成像技术标准不统一等问题。未来需通过大样本随机对照试验(RCT)结合多模态影像,明确不同ADHD亚型的最佳干预参数,并探索BDNF Val66Met等基因多态性对干预效果的调节作用。

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