不同运动方式对女性甲基苯丙...响：一项近红外功能成像研究_陈一凡.pdf

中国运动医学杂志2022年12月第41卷第12期 Chin J Sports Med，Dec.2022，Vol.41，No.12不同运动方式对女性甲基苯丙胺成瘾者冲突抑制能力的影响：一项近红外功能成像研究陈一凡1蒋丰1王姁如2周成林21 南京体育学院体育教育与人文学院（江苏南京 210014）2 上海体育学院心理学院（上海 200438）摘要目的：探讨功率自行车和康复操训练对女性甲基苯丙胺成瘾者冲突抑制能力的影响差异及其相关认知神经特征和大脑加工机制。方法：将40名女性甲基苯丙胺成瘾者被试随机分为康复操组和功率自行车组，分别接受10周的康复操训练和功率自行车训练，每周2次，每次30分钟。在干预前后进行Stroop任务测量被试的冲突抑制能力，并采用功能性近红外成像（fNIRS）同步记录大脑前额皮层的激活变化。结果：康复操组干预后的Stroop效应显著小于前测（P=0.020），而功率自行车组在干预前后无显著性变化。此外，康复操组后测时右侧腹外侧前额叶（VLPFC）的氧合血红蛋白浓度趋于减少（P=0.052），并有显著低于功率自行车组的趋势（P=0.052）。结论：10周的康复操训练可以有效增强女性甲基苯丙胺成瘾者的冲突抑制能力；同时，相较于功率自行车训练，康复操训练能够有效提升右侧VLPFC的神经效率，表现为利用较少的大脑认知资源完成对冲突刺激的抑制反应。关键词康复操训练；冲突抑制；药物成瘾；近红外功能成像（fNIRS）Effects of Different Exercise Patterns on Conflict Inhibition on Female Methamphetamine-dependentPatients:a fNIRS StudyChen Yifan1，Jiang Feng1，Wang Xuru2，Zhou Chenglin21 Department of Physical Education and Humanities，Nanjing Sport Institute，Nanjing 210014，China2 Department of Psychology，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，ChinaCorresponding Author:Zhou Chenglin，Email:chenglin_Abstract Objective To explore the effect of cycle ergometer and rehabilitation dance training onthe conflict inhibition and related cognitive neural characteristics of female methamphetamine（MA）-dependent patients.Methods Forty female MA-dependent patients were randomized into a rehabilitationdance group（n=20）and a cycle ergometer group（n=20）.The rehabilitation dance group and the cycleergometer group underwent 30-minute moderate-intensity rehabilitation dance training and cycle ergometer training respectively twice a week for 10 weeks.The Stroop task was used to measure conflict inhibition ability before and after the intervention，and functional near-infrared spectroscopy（fNIRS）wereutilized to detect the activation of prefrontal cortex simultaneously.Results After intervention，theStroop effect was significantly smaller compared with before the intervention in rehabilitation dancegroup（P=0.020），but no significant differences were observed in the cycle ergometer group.Moreover，the oxygenated hemoglobin concentration of the right ventrolateral prefrontal cortex（VLPFC）showed atrend of significant decreasing（P=0.052）in rehabilitation dance group，significantly lower than the cycle ergometer group（P=0.052）after intervention.Conclusion Ten weeks of rehabilitation dance trainingcan effectively enhance conflict inhibition of female MA-dependent patients.Compared with cycle er收稿日期：2022.04.11基金项目：国家自然科学基金青年项目（32200891）;国家社会科学基金重大项目（17ZDA330）第1作者：陈一凡，Email：；通信作者：周成林，chenglin_ 933DOI:10.16038/j.1000-6710.2022.12.004中国运动医学杂志2022年12月第41卷第12期 Chin J Sports Med，Dec.2022，Vol.41，No.12gometer training，it can improve the neural efficiency of the right VLPFC，enhancing inhibit responseto conflict stimuli by using less brain cognitive resources.Key wordsrehabilitation dance training;conflict inhibition;drug dependence;functional near-infrared spectroscopy非法药物的滥用和成瘾已成为一个亟待解决的医学和社会问题，其中，甲基苯丙胺（俗称冰毒；methamphetamine，MA）是被滥用的头号毒品。从神经科学的角度来看，药物成瘾是慢性长期用药导致大脑神经适应性改变的结果1，是由前额皮层受损导致的反应抑制和凸显性归因受损2。前额皮层受药物作用损伤后，额叶-基底神经节通路的正常运转遭到破坏，伴随着执行功能的削弱，导致个体无法有效抑制对成瘾药物的冲动趋近3。已有研究指出，抑制控制缺陷是药物成瘾者产生强烈用药渴求等戒断综合征的生物学基础4，这也提示抑制控制能力的改变是有氧运动调控成瘾行为的重要靶点。近些年来，有氧运动作为一种新兴且绿色的、有效辅助成瘾治疗的方法，逐渐得到了国内外研究者的关注。已有研究发现，有氧运动能够促进大脑多巴胺的分泌，通过基底神经节，分别经由额叶纹状体和皮质纹状体环路传输至前额和运动皮层，从而激活大脑系统恢复正常运转5，这也说明通过有氧运动修复成瘾者受损的抑制控制能力具有可行性。已有综述通过梳理相关研究，表明有氧运动能够有效缓解成瘾者抑制控制的损伤，以达到降低渴求的目的6。抑制控制主要反映了个体对不恰当行为的反应抑制能力，与抵抗和抑制冲动性行为有关7，主要包含反应抑制和冲突抑制两种成分8。已有研究者结合Go-Nogo任务发现中等强度有氧运动可以通过显著提升男性和女性MA成瘾者的反应抑制能力，缓解其药物渴求9-11；而有氧运动对成瘾者冲突抑制能力影响的研究还比较少，容浩等12和Cabral等13结合Stroop任务对此进行了探索，发现中至高强度的有氧运动对男性成瘾者的冲突抑制能力有提升作用。然而，有氧运动对女性成瘾者冲突抑制能力的康复效应仍不清晰。对于成瘾者而言，冲突抑制的缺失会导致其在面对药物线索时，无法有效抑制冲动性行为和解决认知冲突，这种缺陷能够预测成瘾者戒断后的复吸行为，也是影响戒断治疗的关键14。因此，了解有氧运动对女性MA成瘾者冲突抑制的影响十分必要。此外，随着运动干预成瘾治疗研究的发展，运动方式也开始受到研究者们的关注。已有研究发现，功率自行车训练可以显著提高女性成瘾者的反应抑制能力11，改善其对自然奖赏的敏感性15。除此之外，研究发现康复操也可以改善成瘾者的躯体功能和心肺功能16，提高其对毒品刺激的注意抑制功能17和反应抑制能力18等。康复操运动因具有节奏感和美感深受广大女性运动者的青睐，能够有效增加愉悦性和精神活力19。已有研究结合不同的运动干预方式发现，康复操训练可以有效改善女性MA成瘾者对负性情绪的调节能力，而中等强度的功率自行车运动则无显著影响20。那么，针对女性MA成瘾者冲突抑制能力的改善，康复操训练能否有类似的积极作用仍有待探讨。同时，由于男女性呈现出不同的认知特征21，22和运动代谢能力23，运动效果也可能会进一步受到个体性别的干扰。一些研究证据表明，高强度运动可能不适合女性药物成瘾者的康复：有研究使用主观用力感觉量表（rating of perceived exertion，RPE）监测运动强度，发现RPE值与女性MA成瘾者大脑网络的有效连接水平间存在负相关关系，这表明较高强度的运动可能会降低女性成瘾者大脑工作效率24。同样，在非药物成瘾个体的研究中也发现，过高强度的运动干预反而会干扰女性认知加工的效率25。综上所述，基于已有研究基础，本研究重点关注不同运动方式对女性MA成瘾者冲突抑制能力的影响。本研究采用中等强度的功率自行车与康复操训练作为干预手段，比较干预前后成瘾者冲突抑制能力和大脑前额皮层激活变化。本研究假设中等强度的康复操训练可以有效提升女性MA成瘾者的冲突抑制能力。1 对象与方法1.1 研究对象研究对象从浙江莫干山强制隔离戒毒所筛选40名处于教育矫治期的女性MA成瘾者参与本次实验（使用Gpower3.1.9.2 软件计算得到样本量，设置效应量为 0.25，Power为0.8，最终得到样本量至少为34）。筛选标准为：1）年龄在1835岁之间；2）已经历不少于3个月的生理脱毒和教育适应期，刚进入康复巩固期；3）根据DSM-IV依赖综合诊断标准，为MA依赖者，排除其他物质（如大麻、海洛因和可卡因等）共用依赖；4）没有身体残疾或医疗问题而被阻止或禁止参加运动训练；5）无精神病史和脑部创伤及酒精依赖等影响大脑结构和功能的疾病，近期未服用精神类药物。随后将被试随机分为两组，分别接受康复操训练和功率自行车训练。由于功率自行车组有2名被试在干预过程中流失，最终的数据分析基于剩余的38名被 934中国运动医学杂志2022年12月第41卷第12期 Chin J Sports Med，Dec.2022，Vol.41，No.12试进行。对两组被试的基本信息（包括年龄、身高、体重、受教育年限、吸毒年限、复吸次数等）进行匹配，具体信息见表1。被试在参与实验前均被告知实验的具体要求，并签署知情同意书。本实验通过上海体育学院伦理委员会批准（102772019RT044）。表1 被试基本信息（平均值 标准误）年龄（周岁）受教育年限（年）首次吸毒年龄（周岁）吸毒年限（年）吸毒频次（天/周）每次摄入量（g）基础心率（bp