从按钮到骑行：健康年轻成人身体努力动机测量的功率自行车版Effort Expenditure for Reward Task（EEfRT）验证研究

《European Review of Applied Psychology》：Validation of an effort-based cycling task to measure motivation to perform physical effort in healthy young adults

　　

引言：动机（motivation）是实现普通人群、运动员以及慢性疾病或精神疾病患者从运动中获得的积极结局的关键因素。同时，评估动机的努力决策任务（effort-based decision-making tests）等行为任务并未像普通运动方案所设想的那样表征努力。本研究的目的是开发一种在功率自行车（cycle ergometer）上对努力-奖赏支出任务（Effort Expenditure for Reward Task, EEfRT）的改编版本；EEfRT是一种经过验证的按钮按压任务，用于估计动机，以获取更具生态效度的身体努力动机测量。方法：EEfRT任务包括在简单任务与困难任务（低与高成本）之间作出选择，奖励大小和获胜概率各异。原始EEfRT基于按钮按压任务，而骑行条件涉及功率自行车骑行。困难选择更难（原始：非优势手小指；骑行：更高阻力），且持续时间是简单选择的三倍。参与者在单次访视中按随机顺序完成两个20 min任务。结果：共评估60名健康参与者（23.55 ± 3.33岁；51.67%女性）。在两种条件中，参与者对更高奖励选择更多困难选择，并随获胜概率升高而增加困难选择选择。两个任务在50%和88%获胜概率下显示中等至良好平行形式一致性（parallel-form agreement），表明在原始EEfRT中频繁作出困难选择的个体在这些概率下在骑行条件中亦如此。然而，出现显著条件效应。参与者在骑行条件中持续选择更多困难选择。这得到概率×奖励大小×条件交互作用与系统性负偏倚的支持。最后，主观情绪（subjective mood）仅在骑行条件后增强。讨论：尽管条件间仍存在显著差异，表明需要进行持续校准和任务难度改进以提高精确度，参与者在不同条件中采用相似行为。尽管这些结果为骑行任务的效用提供初步证据，仍需进一步研究以确立其对运动干预依从性的预测效度、其在指导招募策略中的作用，或其临床与教学应用。

Lilou Duquet等开展的论文聚焦于健康年轻成人身体努力动机的生态化测量。动机（motivation）是普通人群、运动员以及慢性疾病或精神疾病患者从运动中获得积极结局的关键因素。应用于身体运动时，动机受自我效能、目标设定、愉悦感等影响，并预测坚持性与勤勉性。久坐和缺乏身体活动已成为公共卫生问题，因此更深入理解和更有效评估动机对促进长期身体活动参与至关重要。通过身体努力评估动机的行为任务尤其相关，因为其要求参与者施加不同形式的努力以获得奖励。已有手抓握任务、按钮按压任务等范式。努力-奖赏支出任务（Effort Expenditure for Reward Task, EEfRT）是最常用的按钮按压任务之一，原用于研究神经精神疾病患者的动机缺陷，并在健康个体和多种精神疾病人群中得到验证。EEfRT为多试次任务，要求参与者在简单和困难选项之间选择，以奖励大小和获胜概率为函数；困难选择比例被用于反映动机水平。但按钮按压设计虽有较强结构效度，却缺乏评估全身身体努力意愿或实际身体活动动机所需的生态效度；手指敲击不能反映运动的生理和肌肉需求。因此，需要将任务改造为功率自行车（cycle ergometer）版本，使决策过程锚定于治疗性身体活动或运动典型的躯体感觉和能量成本。功率自行车已被证明对临床人群可行、安全、有效，且上身和头部可保持稳定，有利于电生理分析。此外，通过功率自行车评估努力还可考察身体消耗与急性情感状态的交互。本研究旨在验证EEfRT的功率自行车版本作为更具生态效度、可能更具参与性的动机测量，确定原始与骑行EEfRT结果在健康人群中是否可比。研究人员假设两种条件在基于奖励大小和概率的高努力（困难）选择上呈相似模式，且参与者在骑行EEfRT后报告更积极情绪。

关键技术方法概述：样本为18–35岁健康年轻成人，来自大学学生群体和当地社区，最终60人完成两种EEfRT，单次访视随机任务顺序，各20 min。使用国际体力活动问卷（International Physical Activity Questionnaire, IPAQ）评估身体活动水平，简明心境内省量表（Brief Mood Introspection Scale, BMIS）评估基线及任务后情绪，胸带心率监测器记录心率（heart rate, HR）。EEfRT包括简单与困难选择，奖励大小和获胜概率为12%、50%、88%；原版按钮按压，骑行版在功率自行车上维持60–80 rpm，简单10 s、困难30 s并增加阻力。因不使用分级运动试验（graded exercise testing, GXT），采用基于年龄、性别和IPAQ身体活动水平的校准表。统计分析包括广义线性混合效应模型（generalized linear mixed-effects models, GLMM）、Spearman秩相关、Bland-Altman分析和方差分析（ANOVA）。

参与者。4名参与者因在骑行EEfRT中超过安全心率阈值导致自动选择简单任务，且在超过25个试次中无法在困难与简单间选择而被排除。60名健康成人纳入分析，平均年龄23.55 ± 3.33岁，51.7%为女性。根据IPAQ，66.7%为高身体活动水平，30.0%为中等，3.3%为低。参与者按年龄、性别和活动水平分层，随机接受A：Original–Cycle或B：Cycle–Original顺序。

骑行与原版EEfRT行为。原版EEfRT试次数更多，因试次更短但总任务时长相同；骑行EEfRT每试次得分显著更高。参与者对高奖励比低奖励选择更多困难试次，增加9.9个百分点（p = 0.013），说明在按钮按压和骑行条件中奖励更高时更愿意施加努力。获胜概率也显著增加困难选择比例：与12%基线相比，50%获胜概率增加15.2个百分点，88%增加36.0个百分点（p < 0.001）。骑行条件整体困难选择比例比原版增加9.4个百分点（p = 0.017）。该条件效应依赖获胜概率：在不确定获胜概率50%时增加24.3个百分点（p < 0.001），在高获胜概率88%时效应较弱，为17.7个百分点（p = 0.002）。条件×概率×奖励大小交互显示，当概率和奖励大小均高时，骑行条件对困难选择比例的影响减弱；在高获胜概率和高奖励时，受试者在两种条件中大多愿意选择困难选择。总体上骑行条件增加困难选择比例，但该效应依赖情境，在不确定奖励概率中最明显。平行形式信度经Spearman相关估计依赖情境：50%困难水平两任务中等至良好一致（ρ = 0.61，p < .001），88%水平中等相关（ρ = 0.47，p < .001），12%水平无显著相关（ρ = ?0.05，p = .730），提示低获胜概率下两任务可靠性差。Bland-Altman图显示三个获胜概率均存在系统性负偏倚（12%：偏倚 = ?0.093；50%：偏倚 = ?0.259；88%：偏倚 = ?0.108），确认参与者骑行条件困难选择比例更高，差异在50%获胜概率最明显；但所有水平一致性界限较宽，最高约±0.51，提示任务差异存在显著个体变异。主观评分显示75%参与者认为骑行EEfRT比原版更容易，62%更喜欢骑行EEfRT。

骑行EEfRT的偏倚控制。条件是在骑行EEfRT中影响行为结局的唯一因素。男性和女性在困难选择比例上无显著差异（F(6,53) = 1.47，p = 0.21）。IPAQ评估的身体活动水平（F(4,114) = 2.24，p = 0.07）和校准组（F(8,110) = 1.32，p = 0.24）也无影响。

心率监测。在骑行条件中，困难选择比例与心率变化（任务后减任务前）之间的关联，在控制任务顺序、性别和IPAQ代谢当量后不显著（β = ?7.05，SE = 7.18，p = 0.331），原始相关同样不显著（r = ?0.21，p = 0.120）。

条件间情绪演变。参与者报告骑行EEfRT后比原版任务后情绪增强更明显。BMIS得分存在显著条件效应（F(2,116) = 17.23，p = 0.00003）。骑行EEfRT后情绪评分高于原版EEfRT后（p = 0.0001）和基线（p = 0.0003）。无显著BMIS×顺序交互（F(2,116) = 2.88，p = 0.06），任务顺序（A：Original → Cycle；B：Cycle → Original）无影响（p = 0.39）。

讨论总结。本研究主要发现是原版和骑行EEfRT产生相似行为模式：两种条件中，奖励幅度和获胜概率更高时参与者选择更多困难试次；在原版EEfRT中偏好困难选项的个体，在中等和高获胜概率下骑行条件中表现相似偏好。这种行为一致性提示功率自行车改编保留原范式核心的努力决策构建。另一相关发现是BMIS所测急性情绪改善仅在骑行EEfRT后出现，与身体活动水平与情绪状态正相关以及运动可改善情感状态的证据一致，也确认单次运动可在健康年轻成人中产生快速情绪增强效应。原版EEfRT具有预测价值，例如对不确定奖励（50%概率）施加努力的意愿可区分减肥项目完成者与退出者；但原版依赖久坐手指敲击，不能直接反映与实际身体活动相关的努力动机，限制其预测运动依从性的能力。骑行EEfRT可能通过提供生态效度框架，优化身体活动处方、项目个体化和依从性。对处方而言，该工具可帮助协调医疗需求与可用资源；对研究人员，可更精确表征和目标招募研究人群；对临床医生，可识别个体是否具备自主进行身体活动的动机能力，或是否需要结构化监督程序。对个体化和依从性而言，动机缺陷在许多精神健康状况中普遍存在，是运动令人不堪重负的主要障碍，限制获得运动的身心健康益处。内在动机预测长期依从，调节过程影响初始和短期参与。行为改变技术如反馈、目标设定、自我监测和行为演练可增强动机构建，尤其面对面实施时。使用骑行EEfRT评估基线身体动机，并利用本研究中确认的运动即时积极情绪效应，运动专业人员可针对个体特征定制这些技术和反馈，从而减少退出、优化表现并增强长期健康结局。两任务在中等和高获胜概率下的显著相关为骑行EEfRT的收敛效度及间接信度提供初步证据。未来应直接评估任务信度，包括试次信息而非仅聚合任务得分；低获胜概率条件下的信度和效度尤其需进一步审查。两任务不能被认为完全可互换。显著条件效应和系统性负偏倚表明任务模态确实影响选择比例，骑行条件中选择更多困难选择。解释包括：通过功率自行车进行中等强度身体活动比原版久坐EEfRT产生更大积极情绪反应，从而在努力决策框架中引入情感变量；三分之二参与者IPAQ为高身体活动水平，而身体活动内在动机是更高身体活动水平的强预测因子，因此他们可能对骑行等身体努力具有更强内在动机；62%更喜欢骑行EEfRT，而愉悦感是身体任务反应的关键因素。另一可能解释是校准。原版EEfRT使用按钮按压简单和困难任务的最大表现进行校准，但该类校准不适用于骑行EEfRT；因此研究人员创建根据年龄、性别和身体活动水平等已知影响身体能力因素进行校准的表格。就个体间身体能力适配而言，该校准有效，因为不同身体活动水平或校准组的个体在骑行条件中困难选择无显著差异。但校准可能低估所有参与者的能力：校准表所示阻力经受试者测试后理论计算，75%参与者认为骑行条件比原版EEfRT更容易，部分参与者认为骑行困难任务不如原版困难，这也可能解释骑行EEfRT困难选择比例更高。最后，本研究未检查任务的效标效度和增量效度，未来值得研究。研究人员正利用这些结果制定基于亚极量测试的新校准，包括渐进增量负荷骑行但不达到力竭，以精确任务难度并保持骑行EEfRT易于重复。适应校准必须在不增加心血管努力的情况下使难度匹配参与者能力。本实验中若干受试者已达到最大心率85%的安全阈值，阻止其选择困难选择。在此类有氧努力中，增加阻力的可能性有限，因此该阈值可能提高至最大心率90%。任务也可略微调整，取消任务间骑行时间并增加阻力、降低踏频，以减少心率升高同时仍要求身体努力。该补充工作旨在调整任务难度，确保骑行EEfRT困难任务需要足够努力以与原版EEfRT可比，同时不达到心率安全阈值。

结论翻译。本研究为骑行EEfRT作为评估身体努力动机的新工具提供初步证据。参与者在原版和骑行EEfRT中表现出相似的总体行为模式，尽管显著条件差异和系统偏倚表明仍需在校准和任务难度方面持续改进以提高精确度。虽然需要进一步研究以完全确立其预测效度，该工具具有潜在转化价值。未来研究可探索骑行EEfRT能否预测运动干预依从性、协助优化研究招募策略，或指导医疗提供者和教练根据个体动机特征定制适应性身体活动（adapted physical activity, APA）方案。通过提供生态相关的努力决策方法，骑行任务代表更好理解运动相关情境动机的初步步骤。