有氧运动干预对注意力缺陷/多动症 (ADHD) 青少年的影响

注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 是最常见的神经精神疾病，影响全球 5-10% 的儿童（台湾为 7-8%），其特征是持续注意力不集中和/或多动/冲动。最近的调查估计，大约 57% 的多动症儿童在青少年和成年后仍会出现持续症状。 由于动态的神经认知发展过程以及教育和社会关系的转变和形成，青少年（13-17岁）代表了人生阶段的关键时期。 新兴文献提出 ADHD 的主要病症与抑制控制、工作记忆和认知计划等认知功能障碍有关。 这些缺陷扰乱了教育过程，损害了学业和社会功能，并严重降低了患有多动症的青少年的生活质量。

最近，无创脑刺激技术被考虑用于研究包括多动症在内的神经发育障碍的神经机制。 先前使用经颅磁刺激 (TMS) 与运动诱发电位 (MEP；响应 TMS 的肌肉收缩) 相结合的研究报告了 ADHD 运动环路特定抑制功能的缺陷。 与此相一致的是，我们之前的研究发现，与健康对照（正在审查中）相比，多动症受试者的皮质内抑制减少，皮质内促进增强。 这些发现表明，ADHD的病因源于大规模脑网络的紊乱。因此，了解ADHD的神经生理机制，并在此基础上进一步制定有效的干预措施至关重要。

有氧运动被认为是治疗多动症的一种安全且低成本的辅助疗法，并且已知对儿童和青少年的认知和行为表现具有有益的影响。 潜在的机制至少部分取决于神经可塑性机制。 动物数据表明，有氧运动通过抑制γ-氨基丁酸（GABA）能抑制并促进N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的激活来增强神经元兴奋性。 此外，有氧运动增强了长时程增强（LTP）的诱导，这被认为在学习和记忆的细胞机制中发挥着关键作用。 这些发现与人类数据一致。 我们和其他研究表明，有氧运动可以通过 TMS 增加健康受试者的皮质内促进和减少抑制，从而增强皮质兴奋性。 在认知领域，动物模型表明有氧运动显着影响多种认知功能，包括学习和记忆。 同样，在人类研究中，单次低强度有氧运动可以促进视觉运动准确性跟踪任务和语言记忆的表现。 荟萃分析研究表明，中等强度到剧烈强度的有氧运动对人类的认知能力有有益的影响。 针对 ADHD 人群，之前的结果显示，在急性有氧运动（30 分钟骑行：5 分钟热身、20 分钟核心运动和 5 分钟放松）后，抑制控制、处理速度和注意力有显着改善。中等强度。 总的来说，这些研究表明有氧运动的影响可能不仅限于运动领域。 此外，有氧运动对认知过程和临床结果的积极影响可能是由于其对神经机制的中介作用造成的。

根据我们的研究经验，我们感兴趣的是受控有氧运动强度对患有多动症的青少年的急性影响的神经生理学基础、其在认知过程中的参与和临床结果。 神经生理学记录工具（包括非侵入性脑刺激）的组合应用适合探索有氧运动对运动和前额皮质生理学的影响，以及人类认知和临床表现的功能关联。 我们将应用 TMS 来获取通过肌电图 (EMG) 或 EEG 记录的诱发电位，以了解皮质兴奋性，以及特定递质和神经调节剂（例如谷氨酸和 GABA）对任务相关目标区域（例如运动和前额叶）的贡献皮质。 此外，我们将结合认知任务（例如，抑制控制、工作记忆和认知计划任务）来探索有氧运动的神经生理学效应与各自的认知和临床改变之间的关联。 这项研究对于建立开发多动症替代疗法的概念框架至关重要，特别是有氧运动干预。 此外，研究结果有助于为患有多动症的青少年的科学和临床应用奠定基础。