自闭症谱系障碍个体运动干预研究进展

徐 雷

自闭症谱系障碍个体运动干预研究进展

徐 雷

自闭症谱系障碍（ASD）描述的是一系列具有神经基础的广泛性发展障碍。已有研究发现，运动干预能够改善自闭症谱系障碍个体的某些功能障碍，从而提升ASD个体的生活质量。在运动科学领域，目前研究者的关注点主要集中在以下4个方面：ASD个体的认知与学业表现、社会交往、刻板行为和动作技能发展。从现有研究来看，运动干预效应可能涉及的作用机制包括刺激强化假说、神经化学机制假说和大脑组织结构假说。总的来说，已有研究发现都支持运动干预对改善ASD个体症状的积极效果，高强度运动的干预效果要优于中低强度运动的干预效果，并且这种效果能够持续到干预结束后。在今后研究中，研究者应继续加强对自闭症谱系障碍个体运动干预效果的后续跟踪调查，积极尝试运用中国传统拳术对ASD个体进行干预，并达到最终建立ASD个体运动干预指南的目的。

自闭症谱系障碍；运动干预；刺激强化假说；神经化学机制假说；大脑组织结构假说

1 前言

自闭症谱系障碍（ASD）描述的是一系列具有神经基础的广泛性发展障碍，包括自闭症（autism）、阿斯伯格综合征（Asperger syndrome）、雷特综合征（Retts’sydrome）、儿童瓦解性精神障碍 （childhood disintegative disorder）、广泛性发育障碍未注明型 （pervasive developmental disorder not otherwise speci fi ed，PDD-NOS）等亚类，表现为在多种环境下持续性地出现社会沟通和交往的缺陷，并伴有某些重复的行为、兴趣或活动［6］。不论是在身体层面上，还是在心理和社会层面上，ASD个体都表现出了异于常人的低功能发展水平。例如，相关研究表明，80%～90%的ASD儿童都存在一定程度的身体功能缺陷［28］；ASD个体的肥胖比例达19%，而有肥胖风险（at-risk）的比例则高达35.7%［21］；和普通人相比，其在社交活动和同伴数量上要更少［51］。此外，据2014年美国疾病与预防控制中心的数据显示，在美国，平均每68名儿童中就有1名ASD患者［18］，而在中国，目前约有150万自闭症儿童［1］。可以说，作为个体发展障碍中最常见也是最严重的一种，对ASD个体实施科学、及时的干预已显得非常迫切。

目前，国内、外关于ASD个体的干预方式有多种，例如，中西医治疗、应用行为分析、TEACCH方案、游戏疗法等［6］。虽然上述方式能够在一定程度上起到改善ASD个体功能障碍的效果，但无疑需要花费大量的时间和金钱。在已有的干预方案中，运动锻炼可以说是一种需要较少花费且易于操作的手段。尽管将运动锻炼作为一种ASD个体的常规干预手段目前还未能被主流心理学家所接受和认可，但众多研究已经证明，通过一段时间的运动干预的确能够改善自闭症谱系障碍个体的某些功能障碍，进而达到提升ASD个体生活质量的目的。国内有研究者曾进行过相关ASD个体的运动干预研究，例如，张志勇［8，9］、刘映海［4］、丹豫晋［2］等人。这些研究能够帮助人们更好地理解ASD个体参与运动锻炼的整体效应，但其不足之处是缺乏有关ASD个体参与运动干预效应的系统化、实证化证据。基于上述背景和不足，本文的目的主要是对国内、外已有关于ASD个体的运动干预研究进行系统梳理，以期为ASD干预实践者和研究者提供思路和方法。

2 研究方法

2.1 文献检索过程

本研究的文献搜集主要通过数据库检索来完成，论文检索的起止时间设为1980年1月～2017年2月。1）以摘要中包含“自闭症”或“自闭症谱系障碍”，并同时包含“运动锻炼”，或“体育游戏”，或“体育活动”，或“体育干预”，或“体育”，或“锻炼”为专业检索条件，在中国知网上进行检索，具体检索策略为［（AB = '自闭症' OR AB = '自闭症谱系障碍'） AND （AB = '运动锻炼' OR AB = '体育游戏' OR AB = '体育活动' OR AB = '体育干预' OR AB = '体育' OR AB= '锻炼'）］；2）以主题中包含“autism spectrum disorders”，或“ASD”，或“autism”，并同时包含“sport”，或“exercise”，或“physical activity”，或“physical exercise”为专业检索条件，在Web of Science上进行检索，具体检索策略为TS=［（“autism spectrum disorder*” or ASD or autism） and （sport or exercise or“physical activity” or “physical exercise”）］；3）为了更全面地搜集相关文献资料，研究还利用上述中、英文关键词在万方数据、百度学术、谷歌学术、PsycINFO上进行了文献搜索。在英文文献搜集过程中，研究还借助了引证文献追踪和参考文献追踪两种方法。经过上述步骤，共检索到62篇中文文献和345篇英文文献。

2.2 纳入标准

在对文献内容阅读的基础上，根据下面4个标准对文献进行筛查：1）被试人群为自闭症谱系障碍个体；2）干预类研究；3）干预内容以身体活动为主；4）干预过程及研究发现描述清楚。最终，共4篇中文文献和27篇英文文献符合筛查标准（表1）。

2.3 特征编码

为了从整体上了解目前国、内外自闭症谱系障碍个体运动干预的研究现状，本研究对纳入分析的文献进行了特征编码。编码内容包括被试人数、被试年龄、干预内容、干预强度和干预时间、频率和周期。同时，为了保证编码结果的可靠性，本研究选取两名有经验的研究人员独立进行编码，当编码结果出现不一致的时候，双方进行讨论，最终使结果达成一致。具体编码结果见表1。

3 研究结果

3.1 研究特征描述

从表1可以看出，在搜集到的31篇运动干预类文献中，有4篇中文文献，27篇英文文献，最早的研究文献出版于1980年，最近的研究文献出版于2016年。共有ASD被试440人，单个研究被试人数在1～60之间，其中，男性290名，女性92名，性别未知被试58名。被试年龄范围在4～43.1岁之间，其中，儿童361名，青少年73名，成年人6名。在干预内容上，主要以跑步、游泳和游戏为干预手段，另外还有乒乓球、空手道、骑马、自行车等方式。在已有的干预文献中，有21篇文献没有对运动干预的强度进行交待，有2篇文献在讨论部分提到了运动干预强度问题，有8篇文献在文章中对运动干预的强度进行了说明。在干预时间上，最短为8～10 min，最长为90 min。在干预频率上，最少干预1次，最多每周5次。在干预周期上，最长为10个月。

3.2 已往研究关注议题

3.2.1 ASD个体的认知与学业表现

认知是大脑接受外界信息，经过加工处理，转换成内在心理活动，从而获取和应用知识的过程，它包括记忆、语言、视空间、执行、计算和理解判断等［5］。就查阅到的文献来看，研究者对ASD个体认知功能的关注主要集中于执行功能和工作记忆上。目前有几项研究支持运动干预能够提高ASD个体的执行功能和工作记忆水平。Hilton等（2014）对7名ASD儿童进行了30期的健身游戏干预，研究发现，被试在工作记忆和元认知指数这两项指标上得到了显著改善［28］。Anderson等（2011）通过对12名10～18岁的ASD儿童进行健身游戏干预，同样发现被试在注意力和工作记忆水平上得到了显著提升［11］。Pan等（2016）通过对22名ASD儿童进行为期12周的乒乓球训练干预（每周2次课，每次课70 min），结果发现，被试在执行功能的3项指标上都得到了显著提高［55］。Tan等（2016）的一项元分析也发现，锻炼能够改善ASD个体的任务专注时间和简单任务执行效率，且能达到大效果量，R=0.526（n=5）［63］。然而，也有一些研究发现，运动干预对个体的认知功能没有影响。例如，Golden（2015）以6名ASD儿童为被试，让他们进行20 min的步行运动，结果发现，被试在运动干预后和干预前的执行功能水平并没有出现显著的差异［27］。

表1 运动干预自闭症谱系个体相关研究基本特征Table 1 The Basic Characteristics of Included Studies

除此以外，学业表现作为个体认知能力的重要体现，也受到了研究者的关注。在运动干预对ASD个体学业表现的影响方面，相关研究显示，课前的短时运动干预能够改善ASD个体在课堂上的学业表现。Kern 等（1982）以ASD儿童为被试进行运动干预，研究发现，仅仅20 min左右的跑步就能够增加被试在后续课堂上的正确反应率［33］。Rosenthal等 （1997） 以5名ASD青少年作为被试，让他们在课前接受20 min的慢跑锻炼，同样发现被试在课堂上的正确反应得到了提高［59］。在最近的两项研究中，研究者同样得出了相同的结论。Oriel等（2011）让实验组在课前接受15 min的跑步（或蹦床练习），控制组则进行非体力活动，研究发现，实验组在课堂上的正确反应行为次数要显著高于控制组被试［50］。Nicholson等（2011）采用被试内研究设计，对4名ASD儿童在课前进行12 min的跑步干预，同时用学校学生行为观察程序（BOSS）来记录被试后续的课堂参与情况，结果发现，与基线相比，4名被试在后续课堂的时间投入上均有了较大提升［49］。

综上所述，已有研究发现都认为，运动干预能够对ASD个体的认知和学业表现产生积极的影响。需要注意的是，已有研究在锻炼强度上缺乏统一的标准，这无疑会导致上述结论的可靠性有所降低。此外，在运动干预与ASD个体的认知和学业表现关系上，目前研究被试主要以青少年和儿童为主。干预内容主要以有氧方式为主，如跑步、步行、健身游戏等。干预时间多为短时干预。

3.2.2 ASD个体的刻板行为

刻板行为是ASD个体的一个主要特征，表现为毫无目的的重复单一动作，目前研究者对刻板行为的测量主要基于观察。早在1980年，Watters就发现，当ASD个体在进行一些体力活动后（如体操、课外活动），其刻板行为会相应地减少。为了验证上述现象，Watters等（1980）以5名ASD儿童为被试，分别让他们在课前进行8～10 min的慢跑、课业辅导和视频观看，结果发现，相比课业辅导和视频观看，被试在慢跑后的刻板行为得到了大幅度降低［65］。之后，Kern等（1982）的研究也发现，仅20 min的慢跑就能够降低ASD儿童的刻板行为，且这种效应具有跨情境的一致性［33］。在上述发现的基础上，研究者开始关注锻炼强度和ASD儿童刻板行为之间的关系。Kern等（1984）以3名7～11岁的ASD儿童为被试，让他们分别进行15 min左右的剧烈运动（慢跑）和中等强度运动（在2～3 m的距离内，成年人同ASD儿童来回扔球，11～12次/min），研究发现，相比中等强度运动，ASD儿童在剧烈运动后的刻板行为有了更大幅度的降低［32］。在上述研究中，Kern等（1984）将扔球界定为中等强度运动，有研究者对此提出质疑，认为这样的操作并不精确［39］。随后，Levinson等（1993）以3名ASD儿童为被试，让他们分别进行15 min的步行和15 min的慢跑，结果同样发现，仅仅在慢跑干预后，ASD儿童的刻板行为得到了暂时性改善，相比干预前，干预后的刻板行为降低了17.5%［39］。

在ASD个体刻板行为的运动干预方面，除了以ASD儿童作为被试，还有以ASD青少年和成人为被试开展的研究。在青少年被试方面，Rosenthal等（1997）以5名男性ASD个体为被试（平均年龄14.88），分别让他们进行10次的慢跑锻炼（每次20 min）和学业辅导，研究发现，同学业辅导相比，被试在慢跑锻炼后的刻板行为有了显著下降［59］。另外，Ulrich（2007）以5名ASD青少年为被试（3男、2女），对他们进行为期10个月的跑步干预（每周3～5次，每次10～25 min），结果发现，4名被试的刻板行为得到明显改善［64］。在这之后，开始有研究者探索健身游戏（exergaming）对ASD青少年刻板行为的影响。例如，Anderson等（2011）在研究中针对健身游戏和刻板行为的关系，设计了两个实验：1）对12名ASD青少年进行20 min的跳舞机干预，结果发现，在干预后5 min内，相比控制组，实验组的刻板行为出现了显著降低；2）对10名ASD青少年进行20 min的Cyberbike游戏干预，同样发现，被试在干预后，刻板行为出现了显著下降［11］。在成年被试方面，Elliott等（1994）以6名ASD成年人为被试，让他们随机完成3种干预情境，分别是非运动情境、一般运动情境和剧烈运动情境，研究发现，仅仅在完成剧烈运动后，被试的刻板行为才出现显著下降［23］。此研究发现同上文的研究结果一致，均认为，只有高强度的运动干预才能起到改善ASD个体刻板行为的效果。

近年来，研究者开始采用更加严格的实验设计来检验运动干预对ASD个体刻板行为的影响。Bahrami等（2012）把30名ASD儿童随机分成实验组和控制组，每组15名，实验组接受14周一对一的空手道训练，每周4次（前7周每次30 min，8周后每次90 min），共56次，控制组则不接受训练。研究发现，干预结束后，实验组在刻板行为上有了显著改善，同干预前相比，实验组的刻板行为下降了42.54%，且效果至少能够持续1个月时间［13］。Mays（2013）以2名ASD儿童为被试，在课前对其进行慢跑干预（每周4次，每次10 min，共30次，强度为最大心率（HRmax）的60%～80%，结果发现，与基线相比，在慢跑干预后即刻，被试1的刻板行为水平降低了12%，被试2的刻板行为水平降低了10.7%［45］。Liu等（2016）以23名ASD儿童为被试，让他们进行15 min的中高强度锻炼（MVPA），整个锻炼过程通过HR来进行监测，在锻炼过程中，每位ASD儿童都有1位工作人员来辅助，运动内容包括蹦床、自行车、跳舞等。结果发现，和干预前相比，运动干预后的刻板行为出现了显著下降，并且效果至少能够持续2 h［40］。

从1980年Watters的研究算起，关于ASD个体刻板行为的运动干预研究已有37年的历史。在将近40年的研究历史中，研究者们采用了各种手段来检验运动干预对改善个体刻板行为的效应。总的来说，已有研究发现，不论是短时运动干预还是长时运动干预，均能对改善ASD个体的刻板行为起到一定效果。值得注意的是，高强度运动的效果似乎要优于中低强度运动。从现有文献来看，研究被试涵盖儿童、青少年等各个不同年龄阶段人群。干预内容主要有慢跑、健身游戏等。

3.2.3 ASD个体的社会交往

社会交往是人类生存的一种基本能力，缺乏必要的社交技能会严重地影响到个体的社会关系、同伴关系以及心理状况。普遍认为，社交技能缺乏是自闭症谱系障碍中的核心障碍。ASD个体在2岁之前就会表现出一些社会交往上的问题，如，对别的小朋友不感兴趣，很少跟别人交流，对身体动作和手势不理解，缺乏共同注意等。目前，对ASD个体社会交往能力的评价主要采用量表法，如社会反应量表［19］，用来测量社会意识、社会交往、社会认知、社会动机；学校社会行为量表［47］用来测量社交能力和反社会行为；吉列姆自闭症评定量表第2版的社会互动和沟通分量表［26］用来测量ASD个体的社交和沟通障碍程度。

已有研究发现，通过长时运动干预，ASD个体的社会交往障碍能够得到显著改善。Bass等（2009）将ASD儿童分成2组，实验组19名被试，控制组15名被试。研究者对实验组进行骑马运动干预（每周1次，每次1 h，共12周），控制组不进行干预。研究发现，和控制组相比，实验组被试在一些关键社会交往指标上得到了显著改善，如，感觉统合、注意力集中、社会动机、社交反应等［15］。Pan（2010）则检验了10周的游泳训练对16名ASD儿童社会行为的影响。研究共分为2个阶段，阶段1，研究者让8名儿童（组A）接受10周的游泳训练，这8名儿童阶段2没有进行训练；阶段2，研究者让另外8名儿童（组B）接受10周的游泳训练，这8名儿童阶段1没有安排训练。在整个干预过程中，被试接受3次社会行为评估，均由儿童所在班级的教师通过学校社会行为量表来完成，整个过程教师并不清楚儿童的分组情况。研究发现，阶段1，组A的社会交往行为得到了显著改善；阶段2，组B的社会交往行为得到了显著改善［53］。为了使研究的结论更加可靠， Movahedi等（2013）将30名ASD儿童随机分配到实验组（15人）和控制组（15人），实验组接受14周的空手道训练，控制组不进行干预。研究结果显示，14周的空手道训练显著改善了实验组被试的社会功能障碍，而控制组被试则没有出现上述效果。值得注意的是，这种效果至少能够持续1个月［48］。在后续的研究中，来自上述同一个研究团队的Bahrami等（2016）检验了空手道训练对ASD儿童沟通缺陷的影响，研究同样发现，相比控制组，实验组儿童的沟通技能得到了显著改善，且效果至少能够持续1个月，而控制组被试则没有出现上述效果［14］。

总的来说，对ASD个体社会交往能力的运动干预研究开展得比较晚，目前查阅到的第1篇文献是Bass等于2009年发表的。虽然取得了一定的研究成果，但尚处于起步阶段，具有很高的发展潜力。从研究发现上来看，已有研究多支持运动干预能够改善ASD个体的社交技能，且部分运动项目的干预效果至少能够持续1个月。从被试来看，在已有的研究文献中，4篇研究都是以儿童为被试。在干预时间方面，4项研究所采用的干预都是长时干预，其中，10周干预1项，12周干预1项，14周干预2项。在干预内容方面，研究者所采用的干预手段也比较多样，包括骑马（1项）、游泳（1项）、空手道（2项）。

3.2.4 ASD个体的动作发展

良好的动作发展水平是个体参与社会生活的基本保证，然而，自闭症谱系障碍个体却饱受动作技能发展障碍的困扰，这表现在他们较低水平的肌肉协调性和动作灵活性上。相关研究表明，在同龄人中，ASD儿童在动作技能上的发展水平要显著差于正常儿童［52］。最近，一项以159名ASD儿童为被试的研究显示，精细和粗大运动技能水平能够显著预测自闭症症状程度，也就是说，运动技能水平越高的儿童会出现越少的自闭症症状［44］。

已有研究发现，运动干预能够改善ASD个体在特定项目上的动作技能水平。在这个方面，已有研究采用较多的是游泳干预。Yilmaz等（2004）研究发现，通过10周的游泳项目干预，ASD儿童在游泳动作表现上得到了显著提高，刻板行为也得到了显著缓解［68］。Huettig等（2004）同样发现，在运动干预过程中，ASD儿童的游泳技巧得到了明显提升［29］。Pan（2010）以16名儿童为被试评估了10周游泳干预对游泳技巧的影响。研究发现，接受运动干预的ASD儿童游泳技巧水平得到了显著提升，且效果至少能够持续10周［53］。在后续研究中，Pan（2011）对15名ASD儿童和15名正常儿童进行了游泳干预。研究发现，不论是ASD儿童还是正常儿童，所有接受干预的被试在游泳技巧和体质水平上都得到了显著提升［54］。同样，Fragala等（2011）评估了14周的游泳干预（每周2次，每次40 min）对ASD儿童的影响，其中，干预组7名儿童，控制组5名儿童。在干预前和干预后，研究者分别对被试的游泳技巧、运动技能进行评估。结果发现，经过一段时间的运动干预，ASD儿童的游泳技巧得到了显著提升［25］。除了游泳以外，还有研究者尝试采用自行车来对ASD个体的动作技能进行干预。MacDonald等（2012）探索了41名ASD青少年进行5周自行车干预后的效果。被试首先在改装后的自行车上练习（图1），改装后的自行车后轮被一个滚轮所代替，在后座位处加装了扶手。滚轮共有8个，随着练习时间的推进，滚轮越来越趋向锥形（图2），也就意味着增加了难度，被试需要提高对自行车平衡的控制能力。当掌握到第8个滚轮以后，被试开始在标准的两轮自行车上进行练习。经过5 d的运动干预，研究发现，35名ASD被试（85.4%）能够独立骑行100英尺，34名（82.9%）被试学会了利用自行车车闸，29名被试（70.7%）能够独立启动自行车。后续跟踪发现，在接受访谈的29名ASD青少年中，有27名被试会在家继续练习［43］。

图1 改造后的滚轮自行车Figure 1. Adapted Roller Bicycle （MacDonald，et al，2012）

图2 自行车滚轮Figure 2. Roller Wheels Used in the Adapted Bicycle（MacDonald，et al，2012）

除了能够改善ASD个体在特定项目上的动作技能外，运动干预还能够改善ASD个体的一般动作能力发展水平。Wuang等（2010）把60名ASD儿童分为2组（组A和组B），将仿真骑马游戏设定为干预内容（每周2次，每次2 h，共40次）。具体干预程序如下：所有被试在第1周的时候接受动作能力和感统功能评估（T1），在阶段1的20周内（第2～21周），组A除了接受常规治疗外还接受骑马游戏干预，组B则仅接受常规治疗。在22～23周（T2），所有被试接受第2次的动作能力和感统功能评估。在阶段2的20周内（第24～43周），组别安排和阶段1的安排相反。所有被试在第44周的时候接受最后一次动作能力和感统功能评估（T3）。研究发现，接受20周运动干预后，ASD儿童的动作能力和感统功能得到显著提升（P＜0.01），后续跟踪调查显示，该效果至少能够持续6个月［67］。此后，Bremer等（2014）以9岁ASD儿童为被试，调查了基本动作技能训练（fundamental motor skill）对个体动作能力的影响。研究者将9名被试分为2组，组A（5人）和组B（4人）。在阶段1，组A参加12周的基本动作技能干预（每周1次，每次1 h），组B则作为控制组。在阶段2，组B参加6周的基本动作技能干预（每周2次，每次1 h），组A则进行跟踪调查。尽管在干预频率上有差异，但所有被试均接受了12 h的运动干预。研究发现，和控制组相比，实验组的整体动作能力水平和对物体的操控能力有了显著提高。此外，研究还发现，锻炼频率并没有起到相应的调节作用［17］。

可以说，一段时间的运动干预不仅能够改善ASD个体在特定运动技能上的水平，还可以改善其一般动作能力水平。在ASD个体动作发展的运动干预研究方面，目前采用的手段较为多样化，包括游泳（5项）、骑马（1项）、自行车（1项）、基本动作技能训练（1项）。在干预时间方面，研究采用的均为长时干预（8项）。在被试上，研究多采用的是青少年（1项）和儿童（7项）。

3.3 运动干预效应可能涉及的作用机制

3.3.1 刺激强化假说

刺激强化假说最早出现在Watters等（1980）的文章中，起初用来解释自闭症个体锻炼后刻板行为降低的现象［65］。“个体的神经系统需要丰富的感觉刺激才能维持正常的运作和发展”［7］，自闭症个体由于大脑结构受损，导致无法像正常个体一样感受外部的刺激。因此，寻求刺激的个体通常会参与一些触觉、本体觉（压）或前庭（运动）刺激，他们会通过最原始的方式，即撞头、拍打自己、旋转和摇晃身体等方式来获得这些刺激［7］。在刺激需求得到满足的同时，刻板行为也得到了强化。刺激强化假说认为，身体锻炼过程中所包含的动作和刻板行为两者之间存在相似之处，例如，跑步中胳膊、腿部、躯体的动作就和刻板行为中旋转、拍手、摇晃身体有重叠之处。在这种情况下，自闭症个体所感受到的刺激会和刻板行为所引起的刺激一样，并能产生相似的内部心理体验。可以说，通过满足自闭症个体的外部刺激需要，身体锻炼行为降低了后续刻板行为的发生。Reid 等 （1988） 的研究就发现，那些和ASD儿童刻板行为类似的身体动作能够产生更加明显的效果。随着时间的推移，刺激强化假说也被用来解释其他现象［58］。例如，Bass等（2009）在其文章中就用刺激强化假说来解释运动干预改善自闭症儿童社交能力的现象［15］。Bass等（2009）认为，运动干预具有多感官参与的特征，这种运动干预方式（仿真骑马）可能会被自闭症个体理解为是一种具有奖励性质的外在刺激，从而有助于高水平社会动机和社会参与行为的发生。

尽管多数ASD个体的运动干预研究中都提到了刺激强化假说，但系统对其进行检验的研究还尚未发现，相关的理论基础和研究假设还有待进一步发展和完善。

3.3.2 神经化学机制假说

随着研究的深入，人们逐渐开始从神经化学角度来解释ASD个体运动干预效应的作用机制。其中一个重要发现便是认识到脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，简称BDNF）在自闭症个体学习技能获取中的作用。相关研究发现，ASD个体血清中的BDNF水平与其症状的严重程度存在相关性［31］，且BDNF水平的提高能够有效改善个体的记忆力和学习能力［57］。重要的是，有研究还为BDNF作为运动和相关认知益处之间的中介机制提供了实证支持。例如，在一次耐力运动后，BDNF水平可以有效提高7天［16］；体育锻炼可以改善BDNF的调节［42］；阻断BDNF受体能够降低运动的认知益处［12］。据此推断，可能正是由于运动干预后BDNF水平的升高促进了ASD个体的神经可塑性，从而才最终得以改善ASD个体的社会交往和认知水平。另外一个重要发现是有关ASD个体神经递质的特征效果。已有研究显示，在自闭症个体体内存在着大量水平异常的神经递质，如血清素和多巴胺［34］。这些紊乱的大脑神经递质（血清素和多巴胺）对ASD个体的刻板行为起着维持作用。证据表明，刻板行为的发生同多巴胺和血清素的合成与代谢存在密切关系。此外，自闭症个体的陈述能力和自我伤害行为也与5-羟色胺存在负相关［37］。值得注意的是，体育锻炼已被证明能够对中枢多巴胺和5-羟色胺能系统产生实质的效果。例如，体育锻炼能促进多巴胺和血清素的合成和代谢［45］；相比对照组，运动组的血清素含量明显减少［66］；相关研究还发现，长期锻炼后，血液中的5-羟色胺浓度会发生显著降低［22］。可以说，通过改善大脑关键神经递质的代谢合成，运动干预有可能最终达到降低自闭症儿童刻板行为的效果。

总的来说，神经化学机制假说有助于人们更深入地理解运动干预后ASD个体认知水平和社交能力得到改善的现象，但具体的作用机理还有待进一步研究。

3.3.3 大脑组织结构假说

在ASD个体运动干预效应的作用机制上，还可以从大脑的组织结构上来进行理解：1）从运动改善ASD个体大脑半球的协同作用上来看。胼胝体的大小与大脑的协调功能有关，体积越小，大脑同步发挥作用的区域就会越少。通常情况下，ASD个体的胼胝体较小而大脑偏侧化现象严重［30］。研究表明，一些身体活动可以刺激大脑半球更好地同步化，这种同步化对个体的学习和表现会有积极的影响［10］。例如，当大脑以同步化的方式激活时，大脑左、右半球的综合功能会增强，从而有利于提高学习效率。基于上述实证研究的发现，可以推测，运动干预可能是通过促进ASD个体的综合神经功能，从而改善了大脑区域之间的沟通联系，进而提高其认知水平和学业表现；2）从运动促进ASD个体小脑发育方面的作用来看。有研究显示，个体在运动控制和移动过程中需要小脑的参与，除此以外，小脑还能够帮助个体获取和辨识感觉信息，具有协调肌肉运动、保持身体平衡等功能［3］。尽管小脑具有上述功能，但遗憾的是，ASD个体却在小脑组织上存在缺陷。例如，在95%的ASD个体中，小脑都出现了畸形。此外，ASD个体的后小脑蚓部和半球存在发育不全现象，在普尔基涅和颗粒细胞上也存在损失情况［20］。当患者的小脑肿瘤被切除后，其会出现典型的自闭症症状［38］。基于对自闭症谱系障碍个体的观察，结合小脑功能的分析可以看出，小脑异常可能是解释自闭症原因的一个因素。众所周知，大多数的运动项目都需要视觉、听觉和本体感觉等皮层的共同参与，而这些都与小脑的功能有关。因此，可以认为，在运动干预过程中，正是由于ASD个体的小脑得到了充分刺激和发展，从而才得以提高其动作技能水平，改善其社会交往能力。

在当今脑科学研究快速发展的时代背景下，上述大脑组织结构假说具有很好的前景性。研究人员有必要对其进行系统研究，以便更全面地了解身体活动是如何影响这一特殊人群大脑组织功能的。

4 已有运动干预研究对ASD个体进行实践的启示

4.1 运动干预实践的有效性分析

运动干预的有效性是ASD个体进行运动干预决策的重要依据。这里的有效性可以从两个方面进行理解，1）运动干预本身的效果如何，2）运动干预和其他干预方式相比效果如何。

就ASD个体的运动干预本身是否有效而言，几乎所有的纳入研究都发现，运动干预能在一定程度上改善自闭症谱系障碍个体的某些功能障碍，如认知、学业表现、社交能力等，仅有1篇研究除外［27］。之所以出现这种情况，可能有两方面的原因，1）这种现象确实存在，即运动干预可以有效改善自闭症谱系障碍的某些症状。2）由于发表偏倚的存在，在科学研究中，期刊一般会愿意接收有显著数据的文章，而放弃发表没有显著数据的文章，这就导致所有的研究看起来都是有效果的。总的来说，本研究发现同先前相关研究发现较为一致。例如，Lang等（2010）曾在一篇综述文章中对18篇有关ASD个体运动干预的文献（64名3～41岁的ASD个体）进行了系统分析，结果发现，所有的文献研究结果都显示，经过运动干预后，ASD个体会在行为、认知等方面发生积极的变化，如刻板行为降低、攻击和自残行为减少、课堂上正确应答率增加等［36］。Sowa等（2012）在其研究中对16篇有关ASD个体运动干预的实证数据（133名被试）进行了元分析，同样发现，身体锻炼能够使ASD个体在动作技能发展和社会交往能力发展上产生积极的变化［61］。Petrus等（2008）在对已有研究进行质量评估的基础上，得出了“低到中等强度的证据”，即高强度锻炼能够改善ASD个体的刻板行为［56］。

在运动干预和其他干预方式效果比较方面，当前研究则还未能做出结论。从目前查阅到的文献来看，尚未有以ASD个体为被试，对运动干预和其他干预的效果进行比较的研究。具体来说，在运动科学领域中，目前大多数研究都主要以探究运动干预本身是否有效为出发点，以为ASD个体提供干预建议为目的。而在其他相关领域，研究者则还未将运动干预作为一种治疗和缓解ASD症状的推荐手段。以美国疾病控制与预防中心为例［18］，该中心在对ASD个体治疗一部分的描述中共提到了4种治疗类型，分别是行为和沟通方法、饮食方法、药物方法、补充和替代治疗（包括特殊饮食、螯合、生物制剂等），这4种治疗类型中均不包含运动干预。可以说，目前运动干预的效应还尚未被ASD的主流研究领域所接受。

结合已有的ASD运动干预综述类文献，本研究认为，运动干预可以作为改善ASD个体部分症状的一种有效方法。需要注意的是，此结论也仅仅是一种可能性的推测，因为已有的干预研究大多采用的都是被试内设计，研究结果的外部效度值得商榷。为了得出更加确切的结论，还需采用更加规范和严格的设计来进行检验。尽管尚不清楚运动干预和其他干预方式比较效果如何，但在实践中，可以尝试将运动干预和其他干预方法结合起来，这样或许能够对改善ASD个体症状起到更好的效果。

4.2 运动干预内容的特征参数分析

在运动干预的实施过程中，对干预内容的把握非常重要。就已有研究数据来看，在ASD个体的运动干预上，运动项目和运动强度的效果特征较为明显。具体来说，在干预项目方面，空手道、仿真骑马、自行车这些项目对改善ASD个体症状的效果可能要好一些。例如，Bahrami等（2012）发现，即使在空手道干预结束后1个月，被试的刻板行为降低现象依然明显［13］。Wuang等（2010）研究发现，仿真骑马游戏的干预效果至少能够持续6个月［67］。MacDonald等（2012）发现，即使在自行车干预结束后，93%的被试依然会在家继续练习［43］；在干预强度方面，高强度运动缓解ASD个体症状的效果要优于中低强度运动。当然，这里的高强度是相对的，不能绝对地按照普通个体的运动强度来理解。如，在Golden（2015）的研究中，体感游戏属于高强度运动，走路和静态电子游戏则属于中低强度运动［27］。在Elliot等（1994）的研究中，运动后HR达到130次/min左右代表着高强度，运动后HR达到90～120次/min左右则代表着中低强度运动［23］。在Kern等（1984）的研究中，慢跑属于高强度运动，传接球属于低强度运动［32］。在Levinson等（1993）的研究中，慢跑属于高强度运动，走路属于中低强度运动［39］。

除此以外，运动干预内容的特征还包括干预频率、干预时间和干预周期这3个方面。遗憾的是，在ASD个体的运动干预上，这3个方面的效果特征则不那么明显，已有的研究尚不能得出较为一致的结论。下面仅对上述3个方面的数据特征进行简要描述。在干预频率方面，目前研究采用较多的为每周3次以下（包含3次）。值得注意的是，有1篇文献比较了不同干预频率的效应大小，Bremer等（2014）在其研究中，让两组被试分别进行每周1次和每周2次的运动干预，结果发现，这两组被试在动作技能发展水平上并没有出现显著性差异［17］；在干预时间方面，目前研究大致可以分为两类：1）8～20 min的运动干预，主要针对的是ASD个体认知能力和学业表现；2）60 min以上的运动干预，主要针对的是ASD个体刻板行为、社会交往能力和动作技能发展。目前还未有研究比较这两类运动干预时间的效应大小；在干预周期方面，大多数研究采用的都是10～12周的运动干预，仅有2篇研究采用较长时间的运动干预［4，64］。

总的来说，已有研究为ASD实践者进行运动干预提供了可借鉴的、有益的思路。例如，要想提高ASD个体运动干预的效应，可以选择采用空手道、仿真骑马和自行车等运动项目，此外，运动强度还需要逐渐从中低强度过渡到高强度。

5 未来研究展望

5.1 加强对ASD个体运动干预的后续跟踪研究

考察运动干预的效应除了观察被试是否能够在干预结束后仍表现出和运动干预过程中一样的效果外，还需要观察被试是否能够在干预结束后继续参与运动。在已有文献中，目前研究主要集中于第1个方面，仅有1项关于第2个方面的研究［43］。基于上述不足，在今后的研究中，建议研究者对ASD个体的锻炼保持进行纵向的跟踪调查。这是因为，如果锻炼干预的确能够改善ASD个体的某些行为特征，如刻板行为、社会交往等，那么可以推测，如果ASD被试能够持续锻炼，就可以减少一对一的常规治疗方案，这无疑会为ASD个体家庭节省很大的花费。另外，本研究还建议，在运动干预效果的后续跟踪调查中，研究者应该将干预后短时间的效果和长时间的效果结合起来对比分析，这样或许能够对ASD个体的运动干预效果有更加深入的了解。

5.2 倡导运用中国传统拳术对ASD个体进行干预

选择合适的运动干预方式是产生良好效果的关键。目前大多数针对ASD个体的运动干预采用的都是常规的有氧锻炼方式，如游泳、自行车、慢跑等。除此以外，还有部分运动干预采用了日本的空手道。研究发现，上述干预方式能够在改善ASD个体的症状方面起到积极效果。遗憾的是，目前鲜见有研究采用中国传统拳术来对ASD个体进行干预，如太极拳、形意拳等。众所周知，中国传统拳术不仅具有良好的健身功能，还具有良好的健心功能。以太极拳为例，国内、外相关研究表明，太极拳能够对帕金森患者的步态紊乱产生积极的效果［41］，并能够改善不同人群的认知功能［24，62］。基于对中国传统拳术相关实证和理论文献的梳理和归纳，可以预测，ASD个体经过一段时间的传统拳术练习，或许能够改善其在刻板行为、认知功能等方面的症状。因此，采用中国传统拳术来对ASD个体进行干预已经显得十分迫切，这也必将能够为中国文化走向世界，为世界提供中国的解决方案提供科学的证据支持。

5.3 建立针对ASD个体的运动干预指南

建立专门的、针对特殊人群的运动干预指南将是今后体育科学研究工作的一个重要方向。由于ASD个体的特殊性，目前大多数研究的被试人数都非常有限，这无疑会限制研究结论的外部效度。在这种情况下，要做出一个具有循证医学特征的科学建议是比较困难的。即使一个运动干预有效果，研究者其实也并不能确定地将上述效果归因于锻炼相关变量的其中任何一个方面，比如说是由于干预活动本身的特点（运动的趣味性、新颖性），还是由于干预强度。在今后的研究中，为了解决上述问题，研究者可以从严谨性和系统性两个方面进行突破。严谨性指的是将干预强度和干预时间进行量化，将干预内容进行标准化。系统性一方面指的是针对相同年龄阶段的被试进行运动干预，如对儿童进行系统的干预，包括儿童的刻板行为、儿童的执行功能、儿童的动作发展等；另一方面则是针对同样的症状采用不同的运动干预。例如，针对儿童、青少年和成人的刻板行为进行各自专门的运动干预。基于上述系统化的研究结果，并通过重复检验，研究者必将可以提出科学的、有针对性的ASD个体运动干预指南。

6 小结

运动干预作为ASD个体众多干预方案中的一种，其干预效果已得到国、内外众多实证研究的检验。目前研究者对ASD个体运动干预的关注主要集中在认知与学业表现、社会交往、刻板行为和动作技能这4个方面。从现有研究来看，运动干预效应可能涉及的作用机制有刺激强化假说、神经化学机制假说和大脑组织结构假说。总的来说，已有研究发现都支持运动干预对改善ASD个体症状的积极效果，高强度运动的干预效果要优于中低强度运动的干预效果，并且这种效果能够持续到干预结束后。在今后研究中，研究者应继续加强对自闭症谱系障碍个体运动干预效果的后续跟踪调查，积极尝试运用中国传统拳术对ASD个体进行干预，并达到最终建立ASD个体运动干预指南的目的。

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Research Progress of Exercise Intervention on Individuals with Autism Spectrum Disorders

XU Lei

Autism spectrum disorders （ASD） describe a wide range of pervasive developmental disorders with neurological basis. Many studies have con fi rmed that exercise intervention can improve autism spectrum disorders of individuals with certain dysfunction，and ultimately improve the quality of life of ASD individuals. In the fi eld of sports science，the current researchers focus on the following four aspects：ASD individual cognitive and academic performance，social interaction，stereotyped behavior and motor skills development. According to the existing studies，the mechanisms involved in the e ff ect of exercise intervention may include the stimulus reinforcement hypothesis，the neurochemical mechanism hypothesis and the hypothesis of the brain tissue structure. In general，most research fi ndings support the positive e ff ects of exercise intervention on improving symptoms of ASD individual，the intervention e ff ect of high intensity exercise is better than low intensity exercise，and this e ff ect will continue until the end of intervention. In the future，researchers should continue to strengthen the follow-up survey of autism spectrum disorders of patients with individual exercise intervention，actively try to use the Chinese traditional martial arts in ASD individual’s intervention，and ultimately achieve the establishment of an exercise handbook for individual with ASD.

autism spectrum disorders；exercise intervention；stimulus reinforcement hypothesis；neurochemical mechanism hypothesis；hypothesis of the brain tissue structure

G804.8

A

2017-05-02；

2017-09-22

中央高校基本科研业务费专项资金资助（XBS03）；华南理工大学新教师科研启动费（D6168050）。

徐雷，男，讲师，博士，主要研究方向为体育人文社会学、运动心理学，E-mail：leixu2008.happy@163.com。

华南理工大学 体育学院，广东 广州 510640 South China University of Technology，Guangzhou 510640，China.

1002-9826（2017）06-0117-10

10. 16470/j. csst. 201706015