三种运动干预措施对患有互联网成瘾的大学生抑制控制能力的影响:一项功能性近红外光谱研究

《Frontiers in Psychology》:Effects of three exercise interventions on inhibitory control in college students with internet addiction: a functional near-infrared spectroscopy study

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Frontiers in Psychology 2.9

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  互联网成瘾大学生通过Footbike、篮球、游泳三种运动干预,其抑制控制能力得到改善。采用Go/No-Go和Flanker任务结合fNIRS前额叶皮层(DLPFC、FPC、OFC)神经成像,发现Footbike在提升响应抑制(d=-1.67)和干扰抑制(d=-0.78)方面最有效,激活DLPFC/FPC;篮球主要增强OFC(d=-1.05),但对干扰抑制效果有限;游泳无显著效果。神经机制表明不同运动通过特异性前额叶激活调节抑制控制,为个性化干预提供依据。

  互联网成瘾(Internet Addiction, IA)已成为全球公共健康领域的重要挑战,尤其是在大学生群体中表现得尤为突出。随着互联网的迅猛发展,其对人们日常生活和工作效率的提升作用显著,但与此同时,也带来了诸如成瘾行为等负面后果。大学生正处于神经认知和心理社会发展的关键阶段,面临学业竞争、情绪波动以及自我调节能力尚未完全成熟的多重压力,因此他们对过度使用互联网的易感性更高。互联网成瘾不仅影响认知功能,还可能引发焦虑、抑郁等心理问题,进而损害学业表现和社会适应能力。因此,深入研究互联网成瘾的神经认知机制,特别是与抑制控制相关的神经基础,成为制定科学干预措施的重要前提。

抑制控制作为认知功能的核心组成部分,主要分为两个子系统:反应抑制和干扰抑制。反应抑制是指个体在面对刺激时能够有效抑制不必要的反应,而干扰抑制则涉及对无关刺激的过滤能力,防止其干扰目标任务的执行。神经认知研究指出,这两种抑制能力的受损是互联网成瘾的核心机制之一。反应抑制的缺陷可能导致冲动行为失控,而干扰抑制的不足则会增强对环境线索的反应性,从而形成一种恶性循环,使个体更容易陷入成瘾状态。因此,探索不同运动方式对这些抑制能力的影响,是制定个性化干预方案的关键。

近年来,研究发现运动干预在改善抑制控制方面具有潜力,但不同运动类型对抑制功能的调节效果存在显著差异。例如,有研究显示,骑行训练在增强抑制控制方面表现出不同的结果,而跑步干预则对认知抑制的效果也不尽一致。这些差异可能源于运动类型对大脑不同区域的激活程度不同。此外,认知任务的设计也会影响抑制功能的测量,例如Go/No-Go任务更侧重于反应抑制,而Flanker任务则强调干扰抑制。因此,研究不同运动类型对抑制控制的特定影响,有助于更精准地制定干预策略。

本研究采用多模态干预设计,对互联网成瘾的大学生进行了为期8周的三种运动干预:Footbike(脚踏车)、游泳和篮球。通过标准化的认知任务(如Go/No-Go和Flanker任务)评估抑制控制的变化,并结合功能性近红外光谱(fNIRS)技术,监测前额叶皮层(Prefrontal Cortex, PFC)中特定区域(如背外侧前额叶皮层DLPFC、前极皮层FPC和眶额皮层OFC)的神经功能变化。研究结果显示,Footbike训练在改善抑制控制方面表现出最优效果,不仅在反应抑制和干扰抑制方面均取得显著提升,还引发了DLPFC和FPC的神经激活增强。相比之下,篮球训练主要影响OFC,而游泳训练未能显示出对抑制控制的显著改善。

Footbike是一种新兴的运动形式,其起源可以追溯到19世纪初德国发明的木质双轮“Laufmaschine”。在20世纪70年代,Footbike在欧洲发展为一种结构化的健身活动。Footbike训练的特点在于需要在动态环境中持续处理多种感官信息,如地形变化和平衡调整,这种高复杂度的运动模式能够有效激活前额叶皮层,促进神经可塑性。相比之下,篮球作为一种团队运动,强调实时协调和快速决策,主要激活与奖励系统相关的OFC,而游泳则以全身肌肉的耐力和力量训练为主,对抑制控制的直接作用有限。

研究结果表明,Footbike训练在反应抑制和干扰抑制方面均表现出显著的改善效果。在反应抑制任务中,Footbike组的No-go准确性显著提高,相较于其他运动组,其效果更为明显。在干扰抑制任务中,Footbike组和篮球组均表现出显著的改善,但Footbike组的提升幅度更大。这些结果进一步表明,Footbike训练在增强抑制控制方面具有独特优势,可能与其对动态平衡和多感官整合的高要求有关。篮球训练虽然在干扰抑制方面表现出一定的改善,但其对反应抑制的效果相对较弱,这可能与其对团队协作和快速决策的强调有关。

从神经机制的角度来看,前额叶皮层的激活模式是影响抑制控制的关键因素。DLPFC和FPC在反应抑制中发挥核心作用,而OFC则与干扰抑制密切相关。Footbike训练通过增强DLPFC和FPC的激活,显著提升了反应抑制能力,而篮球训练则通过增强OFC的活动,优化了干扰抑制。这些差异可能与运动类型对神经网络的不同激活方式有关。例如,Footbike的动态平衡训练要求运动员在三维空间中持续调整身体姿态,这种高负荷的多任务处理过程可能促进了FPC的神经可塑性。而篮球的团队动态和即时决策需求则更依赖于OFC的奖励系统和价值计算功能。

此外,研究还发现,不同运动类型对前额叶皮层的激活模式存在显著差异。Footbike训练能够同时激活多个前额叶区域,形成一种“过滤-放大”的协同效应,从而提升整体的抑制控制能力。而篮球训练则主要激活OFC,这可能与其对奖励机制的强化有关。游泳训练虽然能够增强DLPFC的活动,但其对抑制控制的改善效果不如Footbike和篮球。这些发现表明,运动干预的效果与运动类型密切相关,且不同的运动方式对抑制控制的不同子系统具有不同的调节作用。

本研究的结论为个性化运动干预提供了科学依据。Footbike训练被证实是最有效的干预方式,能够同时增强反应抑制和干扰抑制能力。篮球训练虽然在干扰抑制方面有一定效果,但其对反应抑制的改善较为有限。游泳训练则未能显著提升任何抑制功能。这些结果支持了一种分层干预框架,即根据个体的神经认知特征,匹配相应的运动类型,以实现更精准的干预效果。通过实时fNIRS神经反馈技术,可以进一步优化运动干预方案,提高其对互联网成瘾等冲动控制障碍的治疗效果。

然而,本研究也存在一些局限性。首先,缺乏长期跟踪研究,无法评估干预效果的持续性和可能的反弹效应。其次,fNIRS技术在空间敏感性方面存在一定的限制,可能影响对抑制功能亚域的检测准确性。最后,标准化的运动处方可能忽略了个体对固定强度和持续时间的适应性差异,导致干预效果在不同个体间存在差异。因此,未来的研究需要进一步探索运动干预的长期效果,并结合更先进的神经影像技术,以更全面地理解运动对抑制控制的调节机制。此外,个性化干预方案的制定应考虑个体的神经可塑性特征和运动适应能力,以提高干预的有效性和可及性。
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