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使用虚拟现实任务对成人强迫症和注意力缺陷多动障碍执行功能的比较行为和神经功能分析

期刊:Virtual RealityDOI:10.1007/s10055-025-01214-0

这篇文档属于类型a,是一篇关于执行功能(executive functions, EFs)在强迫症(obsessive-compulsive disorder, OCD)和注意力缺陷多动障碍(attention-deficit/hyperactivity disorder, ADHD)患者中的比较研究的原创性学术论文。

主要作者及机构

该研究由多机构合作完成,主要作者包括Rodríguez-Herrera Rocío(西班牙阿尔梅里亚大学心理学系)、Fernández-Martín Pilar(阿尔梅里亚大学社会福利与社会包容研究中心)、Sánchez-Kuhn Ana(阿尔梅里亚大学心理学系)等人。其他合作者来自西班牙阿尔梅里亚大学、马拉加大学、巴利阿里群岛大学以及Torrecárdenas大学医院的精神健康与神经科部门。研究发表于期刊Virtual Reality,2025年出版,卷29,页166,DOI: 10.1007/s10055-025-01214-0。

学术背景

执行功能(EFs)是一组自上而下的心理过程,对目标导向行为、决策、自我调节和日常问题解决至关重要。以往研究表明,OCD和ADHD患者的EFs存在损伤,但直接比较两者的研究较少。OCD患者表现出认知灵活性缺陷,而ADHD患者则更多表现为计划能力不足。此外,两种障碍的神经生物学机制可能相反:OCD患者前额叶皮层(prefrontal cortex, PFC)活动过度,而ADHD患者则表现为活动不足。传统神经心理学测试的生态效度有限,因此研究团队采用虚拟现实(virtual reality, VR)技术开发了更贴近真实场景的评估工具——Nesplora Ice Cream VR Test,旨在比较OCD和ADHD患者的EFs表现,并探索其与静息态功能连接(resting-state functional connectivity, rsfc)的关系。

研究流程

  1. 研究对象
    研究纳入141名18-56岁参与者,分为三组:

    • OCD组:39名(61.5%为女性),符合ICD-11诊断标准。
    • ADHD组:56名(42.9%为女性)。
    • 健康对照组:46名(43.5%为女性)。
      排除标准包括癫痫、精神病、智力障碍(IQ < 70)、药物滥用或脑外伤史。部分ADHD患者(16名)在评估前24小时停用精神兴奋剂,而OCD患者中有26名持续服用抗抑郁药或抗焦虑药。
  2. 评估工具与方法

    • Nesplora Ice Cream VR Test
      参与者通过VR头显(Meta Quest 2)沉浸于虚拟冰淇淋店环境,需完成多任务:按特定顺序服务顾客、记忆冰淇淋配方、适应规则变化(如配方编号变更)。测试分为两个区块(各7轮,共28个订单),评估以下EFs维度:
      • 计划能力(顾客顺序正确率)
      • 工作记忆(无需查阅配方的正确服务次数)
      • 处理速度(服务时间)
      • 认知灵活性(规则变更后的正确率差异和持续错误)。
    • 静息态功能连接(rsfc)
      使用功能性近红外光谱(functional near-infrared spectroscopy, fNIRS)记录前顶叶网络(frontoparietal network, FPN)的9分钟静息态数据,分析6个脑区(左右侧眶额皮层OFC、背外侧前额叶皮层DLPFC、后顶叶皮层PPC)的45个通道连接强度。
  3. 数据分析
    采用贝叶斯广义线性模型(Bayesian GLM)比较组间差异,并通过贝叶斯多变量模型分析rsfc对VR测试表现的预测作用。模型考虑协变量(如共病)并使用学生t分布增强鲁棒性。

主要结果

  1. 行为表现

    • 计划能力:OCD组和ADHD组均显著低于对照组(OCD差异均值:5.18,95% CI[1.70, 8.58];ADHD差异均值:3.95,95% CI[0.96, 6.92]),但OCD组错误更多,可能与过度警觉有关。
    • 工作记忆:两组均表现较差,但OCD组频繁查阅配方(咨询次数均值差:0.73,95% CI[0.30, 1.16]),ADHD组则因灵活性不足在任务后期表现下降。
    • 灵活性:OCD组难以适应规则变更(持续错误均值差:5.19,95% CI[0.85, 9.33]),ADHD组初期困难但后期恢复。
    • 处理速度:OCD组显著慢于ADHD和对照组(服务时间均值差:8.68,95% CI[5.12, 12.29])。
  2. 神经功能连接

    • 健康对照组:左侧OFC与右侧PPC连接越强,灵活性表现越好(β = -0.74,95% CI[-1.432, -0.039])。
    • OCD组:左侧DLPFC与PPC连接增强与计划能力下降相关(β = 1.349,95% CI[0.133, 2.592]),支持FPN过度激活假说。

结论与意义

该研究首次结合VR行为评估与rsfc分析,揭示了OCD与ADHD的EFs差异:
- 科学价值:验证了VR工具的生态效度,为EFs的神经机制提供了新证据。
- 临床意义:OCD的过度监控和ADHD的灵活性缺陷可作为鉴别诊断指标,指导个性化干预。
- 局限性:OCD患者药物影响未完全控制,VR测试未涵盖抑制控制维度。

研究亮点

  1. 创新方法:开发沉浸式VR任务(Ice Cream Test),整合多EFs维度评估。
  2. 跨学科整合:首次在OCD/ADHD比较中同步分析行为与rsfc数据。
  3. 临床启示:提出OCD的“过度警觉”与ADHD“恢复性适应”是核心差异特征。

其他价值

研究数据已公开于Open Science Framework(https://osf.io/7bu23/),为后续研究提供参考。未来需扩大样本并结合fMRI以探索皮层下机制。

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