自閉症スペクトラム障害の男性児童における前頭前野の酸素化と抑制性コントロールに及ぼす急性運動の効果．探索的研究

Effect of Acute Exercise on Prefrontal Oxygenation and Inhibitory Control Among Male Children With Autism Spectrum Disorder: An Exploratory Study.

• Emily Bremer
• Jeffrey D Graham
• Jennifer J Heisz
• John Cairney

抄録

:自閉症スペクトラム障害（ASD）の子どもたちは、実行機能に大きな課題を経験している。新たなエビデンスは、運動が子どもの実行機能を改善する可能性を示唆しているが、これらの効果とそのメカニズムについては、ASDを持つ子どもの間では十分に調査されていない。本研究の目的は、運動が前頭前野内の脳内酸素化と抑制性コントロールに及ぼす急性効果を、ASDの男性児童を対象に検討することであった：参加者（＝12名）は、ASDと診断された8～12歳であった。被験者内クロスオーバーデザインを採用した。参加者は、サーキットをベースとしたワークアウト、トレッドミルウォーキング、摂動制御の3つの20分間の条件を別々の日に完了させた。各条件の前後に、参加者は抑制性コントロールの指標としてキャンセルタスク（Leiter-3）を完了させ、機能的近赤外分光法（fNIRS）を用いて脳内酸素濃度を同時に評価した。心拍数、感情、知覚された労作、モチベーション、および自己効力感は、操作のチェックと潜在的な心理的メカニズムとして実験全体を通して測定された。介入効果を調べるために一連の反復測定ANOVAを実施した。その結果、脳酸素化（=0.237）と抑制性コントロール（=0.118）に中・大規模な相互作用効果（条件別時間）が認められた。これらの結果から、運動はASD児の実行機能を向上させるための介入である可能性が示唆された。これらの知見を再現するためには、より大規模なサンプルを用いた研究が必要である。

: Children with autism spectrum disorder (ASD) experience significant challenges in executive functioning. Emerging evidence suggests exercise may improve executive functioning among children; however, these effects and their mechanisms have not been fully explored among children with ASD. The purpose of this study was to explore the acute effect of exercise on cerebral oxygenation within the prefrontal cortex and inhibitory control among male children with ASD. : Participants ( = 12) were 8-12 years of age with a diagnosis of ASD. A within-subject crossover design was employed. Participants completed three 20-min conditions on separate days: circuit-based workout, treadmill walking, and sedentary control. Pre- and post- each condition participants completed a cancellation task (Leiter-3) as a measure of inhibitory control and cerebral oxygenation was concurrently assessed using functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Heart rate, affect, perceived exertion, motivation, and self-efficacy were measured throughout the experiment as manipulation checks and potential psychological mechanisms. A series of repeated measures ANOVAs were conducted to examine intervention effects. : Results demonstrated medium-to-large interaction effects (time by condition) for cerebral oxygenation ( = 0.237) and inhibitory control ( = 0.118). analyses revealed that the circuit exercise condition elicited the largest changes in both outcomes. The manipulation checks indicated that the exercises were completed as intended. : These findings suggest that exercise may be a feasible intervention for enhancing executive functioning in children with ASD. More research with larger samples is needed to replicate these findings.

Copyright © 2020 Bremer, Graham, Heisz and Cairney.