静态生活方式儿童的执行功能特征及相关神经心理机制研究

There is overwhelming evidence that the sedentary lifestyle (SL) is harming to both physical and mental health of children. Studies have shown that SL is associated with executive dysfunction in the prefrontal cortex, whose effect on cognition is independent of physical inactivity. Our study found that behavioral inhibition is decreased in SL group as compared their counterpart. However, the neuropsychological features and mechanism remains unclear. The proposed study aims to evaluate the current situation and the correlation among SL, physical activity and everyday executive function of a large sample of primary students based on an epidemiological survey with a series of standardized scales. Subsequently the executive function profiles will be measured in 4 groups of children with different sedentary status and physical activity levels according to the international standard. Furthermore we will explore the related neuropsychological mechanism using the technology of event-related potentials (ERPs). The above studies may provide evidence for the strategy and policy of children’s healthcare in China.

静态生活方式（SL）危害儿童身心健康现象日趋明显，可罹及脑额叶的调控功能，通常以执行功能损害为表征；我们发现，高SL儿童执行功能中的行为抑制控制能力减弱，提示两者间存在着某种神经行为的调控，但其作用机制尚不清楚。此外，既往研究提示SL对神经和认知的影响不同于体力活动（PA）不足，但二者对神经和认知功能的影响是否存在联合作用，尚未见报道。本研究拟采用现况研究，调查7-12岁小学生的SL、PA和执行功能的情况；依据PA不足生理学标准，根据个体SL和PA水平筛检出四个组别，分析其神经心理特征，评价各组间在经典执行功能实验范式下的工作记忆广度、控制抑制参数及认知灵活指标间的差异; 最后，每组随机抽取20名11-12岁学生，检测他们的事件相关电位（ERPs），揭示其相关的脑电神经特征。研究结果对阐明SL与PA对儿童神经认知影响的机制有参考价值，可为制定促进儿童健康的措施提供科学依据。

项目背景：.身体活动被认为是预测认知能力的重要生活方式因素。儿童期又正处于生活模式和执行功能发展的窗口期，其生活模式可能一直延展至成人期，对人体的近远期健康结局产生影响。儿童执行功能的成熟亦伴随着大脑神经髓鞘化和突触连接的复杂化，可一直持续至青年早期，到12岁时基本发展至成人水平。因此，本研究聚焦于探索不同体力活动（Physical Activity，PA）、久坐时间（Sedentary Time, ST）与儿童执行功能的独立及联合作用关系及其关联的内在机制。..研究内容：.分为三个部分，拟探明：1）了解广州市6-12岁儿童PA和课后ST流行现况，并初步了解不同PA、ST儿童的日常执行功能特征；2）结合研究一的结果提示，客观测量儿童的PA、ST水平，探索不同PA、ST儿童在经典实验范式下的神经心理特征；3）利用Go-Nogo行为学任务，探明不同PA、ST儿童在特定任务刺激下的事件相关电位（Event-Related Potentials, ERPs）加工模式，阐释其关联神经电生理学机制。..重要结果及关键数据：.广州市6-12岁儿童每天参加MVPA总时间为43.50±29.06分钟，课后ST为169.21±81.54分钟，存在性别和年龄别差异（P<0.05）。.行为学结果显示：PA与认知灵活性的两个指标（完成分类数和转换效率）存在统计学差异的相关关系（P<0.05），相关系数分别为0.143和0.140，这一正向关联仅存在于男生中。ST与儿童工作记忆能力之间存在正相关关系（P<0.05），相关系数为0.192，这种关系仅在女生中显现。.ERPs结果显示：Go/Nogo两种刺激中，各组儿童的正确反应个数均无统计学差异（P>0.05）；Nogo刺激下，第四组（高ST，低PA）儿童N2波幅最负，P3潜伏期最长，且与其他各组两两对比时，均有统计学意义（P<0.05），意味着第四组儿童的冲突监控能力最弱。..科学意义：.本研究采用流行病学调查、经典行为学测试、借助ERPs技术探明儿童不同PA、ST与执行功能之间的关系，可为政府、学校、社区等有关部门在身体活动模式上，采取促进儿童执行功能发展的干预性措施提供理论参考和科学依据。