自闭症儿童感觉运动功能与执行功能的关联机制及临床干预启示

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:BMC Pediatrics 2

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  本研究针对自闭症谱系障碍(ASD)儿童执行功能(EF)异常的神经机制争议,通过结构方程模型(SEM)分析119名海湾地区ASD儿童的感觉处理(CSP-2评估)、运动能力(BOT-2测试)与执行功能(BRIEF-2和CANTAB测量)的多维数据。研究发现感觉-运动障碍通过"自下而上"路径显著影响执行功能,其中运动变量(β=0.74)比感觉变量(β=0.64)更具预测力,为开发整合感觉运动训练的多维度干预方案提供了理论依据。

  

在神经发育障碍研究领域,自闭症谱系障碍(ASD)的认知功能障碍机制始终存在"自上而下"与"自下而上"两种理论范式的争论。传统观点认为ASD患者的前额叶皮层异常导致执行功能(Executive Function, EF)缺陷,但近年研究发现,早期出现的感觉处理(Sensory Processing)异常和运动协调障碍可能通过神经发育级联效应影响高阶认知功能。这种理论分歧直接关系到临床干预靶点的选择——究竟应该针对前额叶的高级认知功能训练,还是从基础的感觉运动整合入手?

为解答这一关键问题,来自巴林、沙特阿拉伯和阿联酋的研究团队在《BMC Pediatrics》发表了开创性研究。研究者采用多方法评估体系,对119名6-12岁高功能ASD儿童(男性占79.8%)进行系统测评:使用儿童感觉量表(CSP-2)评估四种感觉处理模式,布鲁因克斯-奥泽雷茨基运动熟练度测试(BOT-2)测量精细/粗大运动技能,执行功能则通过行为评定量表(BRIEF-2)和剑桥神经心理测试(CANTAB)双维度评估。通过构建两个竞争性结构方程模型(SEM),首次系统验证了感觉-运动域对执行功能的预测效应。

关键技术方法包括:1)多中心横断面设计纳入海湾三国ASD儿童;2)采用BRIEF-2父母问卷和CANTAB计算机测试实现执行功能的主客观双模态评估;3)运用SEM分析潜在变量关系,通过比较模型拟合指数(AIC/BIC)确定最佳预测模型;4)严格控制智力水平(韦氏智商≥70)和并发症等混杂因素。

研究结果揭示:

  1. 测量模型验证
    验证性因子分析(CFA)显示所有潜在变量结构合理,感觉处理四维度(寻求/回避/敏感/迟钝)因子负荷0.70-0.80,运动技能四维度(精细动作/身体协调等)负荷0.67-0.86。执行功能测量中,BRIEF-2模型拟合良好(CFI=0.99),CANTAB需校正反应抑制(SSRT)误差相关后达到理想拟合。

  2. 感觉-执行功能模型
    感觉处理异常显著预测实验室(β=0.72)和现实场景(β=0.64)的执行功能障碍,解释变异量达52%和41%。其中感觉敏感性与工作记忆关联最强,印证了异常感觉输入可能占用认知资源的假设。

  3. 运动-执行功能模型
    运动障碍展现出更强预测力(β=0.74和0.68),尤其身体协调与计划功能关联显著。该模型解释变异量达54%(BRIEF-2)和47%(CANTAB),AIC/BIC指数显示其优于感觉模型。

  4. 模型比较
    尽管感觉与运动变量高度相关(r=0.70),但运动技能对执行功能的预测效应更稳定,提示基础运动训练可能在改善ASD认知功能方面具有独特价值。

讨论部分深入阐释了神经发育级联理论在ASD中的应用:早期感觉运动系统的异常可能通过两条路径影响执行功能——既可能因神经信号传递效率降低导致高阶认知资源不足,也可能反映整体神经系统的完整性受损。这一发现挑战了传统将ASD症状简单归因于前额叶功能障碍的观点,为理解ASD异质性提供了新视角。

该研究的临床意义在于:1)证实感觉运动干预可能产生"自下而上"的认知改善效果;2)建议将BOT-2等运动评估纳入ASD常规诊断;3)为开发整合感觉统合、运动协调与认知训练的综合干预方案提供依据。局限在于横断面设计难以确定因果关系,未来需通过纵向追踪和干预实验验证这些发现。

这项研究通过严谨的方法学设计,在ASD神经机制研究领域实现了三个突破:首次系统量化感觉运动对执行功能的贡献度,建立海湾地区ASD儿童的首个多维度数据库,开发出可推广到其他神经发育障碍研究的分析框架。这些成果为ASD的精准干预开辟了新路径,彰显了基础神经功能在复杂认知障碍中的奠基性作用。

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