急性中等强度持续运动和高强度间歇运动对注意缺陷症状男大学生抑制控制的影响

摘      要：对比急性中等强度持续运动（MICT）和高强度间歇运动（HIIT）对注意缺陷症状男大学生抑制控制的影响，采用功能性近红外光谱技术（fNIRS）探究其脑机制。采用随机交叉设计，受试者按随机顺序接受3种干预措施（MICT、HIIT和静坐休息），并在干预前、干预后20和50 min进行色词Stroop任务和fNIRS测量，共20名受试者完成所有试验。结果表明，MICT和HIIT均改善Stroop任务的正确率，但HIIT仅在干预后50 min的不一致条件下有显著改善（t=3.41，P=0.002）。此外，MICT显著改善Stroop一致任务的反应时（t=-4.12，P=0.001）并持续至运动后50 min（t=-3.45，P=0.001）。运动后20 min，MICT显著提高一致条件任务下右侧腹外侧前额叶皮质（R-VLPFC）的激活状态（t=2.92，P=0.005），且反应时和R-VLPFC激活改善正相关（r=-0.37，P=0.02）。研究认为，相较于HIIT，MICT对抑制控制任务的更多维度产生显著改善，R-VLPFC激活增加可能是MICT改善抑制控制的潜在机制。

关  键  词：中等强度持续运动；高强度间歇运动；注意缺陷症状；功能性近红外光谱技术；

抑制控制

中图分类号：G804.86    文献标志码：A    文章编号：1006-7116（2025）02-0147-08

The effects of acute moderate-intensity continuous training and high-intensity interval training on inhibitory control in male university students

with attention deficit symptoms

SHI Lei¹，HUAN Muyang¹，HE Changshuang¹，PENG Xiaoying²，QUAN Minghui¹

（1.School of Exercise and Health，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；2.Department of Rehabilitation Medicine，The Second People's Hospital of Nantong，Nantong 226002，China）

Abstract： To compare the effects of acute moderate-intensity continuous training （MICT） and high-intensity interval training （HIIT） on inhibitory control in male university students with attention deficit symptoms， and to explore their underlying neural mechanisms using functional near-infrared spectroscopy （fNIRS）， this study employed a randomized crossover design and then participants underwent three interventions （MICT， HIIT， and sedentary rest） in random order. Color-word stroop task and fNIRS measurements were also conducted before the intervention and 20 and 50 minutes post-intervention. A total of 20 subjects completed all trials. Both MICT and HIIT improved accuracy in the Stroop task， but however， a significant improvement in the incongruent condition was observed only 50 minutes after HIIT intervention （t=3.41， P=0.002）. The study also found that MICT significantly improved reaction time in the congruent Stroop task （t=-4.12， P=0.001）， and this effect persisted for 50 minutes post-exercise （t=-3.45， P=0.001）. Twenty minutes post-exercise， MICT significantly increased activation in the right ventrolateral prefrontal cortex （R-VLPFC） during congruent condition tasks （t = 2.92， P = 0.005）. Furthermore， the improvements in reaction time were positively correlated with the increases in R-VLPFC activation （r =-0.37， P = 0.02）. The conclusion reveals that compared to HIIT， MICT resulted in significant improvements across more dimensions of inhibitory control tasks， and then the increase in R-VLPFC activation may be a potential mechanism through which MICT enhances inhibitory control.

Keywords： moderate-intensity continuous training；high-intensity interval training；attention deficit symptoms；functional near-infrared spectroscopy；inhibitory control

注意缺陷多动障碍（ADHD）是一种始发于儿童时期的慢性神经发育障碍，其核心症状为注意力不集中和多动/冲动^[1]。60%的ADHD儿童症状（主要为注意力缺陷）可持续到成年^[2-3]，成人的患病率约为2.58%^[4]，但就诊率较低^[5]。因此，有注意缺陷症状的成年人是患ADHD的高风险人群。抑制控制是指通过调节人们的注意、行为、思想和情绪等来克服内外部干扰，从而有效地完成预期目标的能力^[6]。抑制控制的损害被认为是ADHD人群的核心损害^[7]，且与暴饮暴食^[8]、网络成瘾^[9]等对生活有负面影响的行为相关。因此，改善抑制控制是ADHD干预的重要内容。

研究表明，中等强度持续运动（MICT）^[10]和高强度间歇运动（HIIT）^[11]都能改善ADHD成年人抑制控制。从机制上讲，前额叶皮质（PFC）是调节抑制控制的关键脑区^[12]，急性运动可能通过增加PFC的激活进而增强抑制控制^[13]。Yanagisawa等^[13]和Byun等^[14]的研究分别发现，10 min急性中等强度运动或低强度运动都可以改善年轻人左侧背外侧前额叶皮质（L-DLPFC）的激活状态，同时改善抑制控制任务表现。Shao等^[15]也指出，HIIT干预改善年轻人在抑制控制任务中左右两侧背外侧前额叶皮质和右侧腹外侧前额叶皮质（R-VLPFC）的激活状态。然而，MICT和HIIT对抑制控制的影响是否存在差异，且这种差异是否与PFC的激活程度有关，目前仍有待研究。前人研究在健康成年人^[16-18]、健康儿童^[19]和肥胖青少年人群^[20]中对比MICT和HIIT对抑制控制的影响，但未考虑干预间的能量消耗匹配问题，所以无法确认干预效果的差异来源于干预方式不同还是能量消耗差异。因此，基于能量消耗匹配的运动干预方式间的比较，能为精准运动处方的制定提供证据支持。

基于现有研究的不足且ADHD以男性为主^[21]、成年人就诊率低等特点，本研究以有注意缺陷症状的男大学生（高风险ADHD成人）为研究对象，以期探讨：（1）能量消耗匹配的MICT和HIIT对注意缺陷症状男大学生抑制控制的影响是否存在差异；（2）MICT和HIIT对注意缺陷症状男大学生抑制控制的影响是否与PFC的激活程度有关。参照前期研究成果^[17-18]，本研究假设：MICT和HIIT均可以改善注意缺陷症状男大学生抑制控制任务表现，但两种干预方式对抑制控制的改善存在差异且这种差异可能与PFC的激活程度有关。

1  研究对象与方法

1.1  研究对象

根据G-Power软件进行样本量计算，参考前人研究^[22]，设置效应量f=0.25，α为0.05，统计效力为0.8，得出需12位受试者。考虑到样本丢失，本研究计划招募20名受试者。受试者招募通过网络方式进行，并通过成人注意缺陷多动障碍自我报告量表（ASRS）进行受试者筛选。ASRS量表中文版已经过信效度验证，被广泛应用于成人ADHD的筛查。ASRS量表包括注意力不集中和多动（冲动）2个分量表，每个分量表9个题目，共18个题目。每个题目赋值0～4分，分数越高代表症状越严重。每个分量表得分界点为17，≥17分代表相应症状明显。

本研究的纳入标准为：（1）有注意缺陷症状的男大学生（ASRS注意力不集中分量表得分≥17分）；（2）半年内无长期锻炼习惯（近3个月内，每周中高强度运动次数≤3次，每次＜30 min）；（3）右利手，视力正常或矫正视力正常；（4）自愿参与并签署知情同意书。排除标准为：（1）不适合参加中等及以上强度运动（如近3个月内下肢损伤；患有心血管疾病和代谢疾病）；（2）患有其他精神类疾病（如抑郁症、焦虑症等）；（3）有吸烟饮酒习惯（近半年来，每日吸烟一根及以上；每周3次及以上饮酒，每次＞750 mL啤酒或者50 mL白酒）；（4）服用精神类药物；（5）患有色盲或色弱。

所有实验干预均在上海体育大学进行，研究遵循《赫尔辛基宣言》在中国临床试验中心进行注册（注册号：ChiCTR2300067833），并得到上海体育大学伦理委员会的批准（伦理委员会登记编号：102772022RT010）。

1.2  实验流程

本研究要求受试者分4次到访实验室。第一次到访时，测量受试者的身高、体重、体脂率、最大心率（HR_max）和最大摄氧量（VO_2max）等基础信息。在后3次到访时，受试者按照随机顺序接受3种不同的干预，在每种干预前进行抑制控制任务和血流动力学数据测试。为消除运动后头皮血流增加对近红外数据采集的影响，受试者通常需要安静休息15 min以上^[23]。因此，在干预结束后20 min、50 min钟进行测试，以观测不同干预方式对抑制控制和血流动力学的影响及其持续效应。为避免残余效应，4次试验测试之间至少需要7天的洗脱期。