改善自閉症刻板重複行為的運動訓練與指導

a woman holding ropes beside a trainer
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壹、 前言

自閉症(Autism  Spectrum Disorder,簡稱ASD)患者有過度執著於重複性和一致性之特質(國立臺灣大學醫學院附設醫院精神醫學部,2015),對某些活動或語言有刻板重複行為 ( Stereotyped and Repetitive Behaviors,簡稱SRB)。大約90% ASD患者具有這種特質(Tarr, et al., 2021),且每天約花60%的時間從事SRB (Patterson, et al.,  2010),依其程度的不同,有時會影響人際互動和專注學習,甚至傷害自己或侵犯他人,需要及早採取有效的治療策略。

美國孩童的ASD盛行率為1/59 (ACSM, 2022),其病因還不清楚,也沒有明確改善方法,通常採取包括藥物治療、物理治療、語言治療、職能治療和行為治療等多元治療策略,這些方法需要專業醫護人員來執行。為提供較有效的策略,美國ASD專業發展中心推出具有研究實證的改善方法,而「運動訓練」是其中一種(Wong, et al., 2015)。適度運動可以改善體適能、增加合理的行為和減少不當行為(如自我傷害或侵害他人),且運動是較容易在日常生活中實施又花費較低的改善方式(Tse, et al., 2021)。

運動訓練可以改善ASD的SRB? 如是,要選擇哪種運動?哪種運動方式最有效?  每次的運動訓練時間要多久?  不同的SRB(如語言或肢體SRB)對於運動訓練的效果相同嗎?最近已有較多相關的研究及實證,也提供許多運動指導的資訊或建議,包括運動訓練的益處,較有效的運動方式與方法,運動訓練和指導的原則等。

貳、運動訓練對刻板重複行為效益的綜評研究

為瞭解運動訓練對於ASD的SRB效益, 綜評研究收集較嚴謹(有實驗設計)的運動訓練或介入文獻,以探討運動訓練對SRB的整體效益(Tarr et al., 2020),本文以研究目的、研究收集條件、研究結果和建議分別加以敘述:

一、研究目的:本研究有三個目的,分別為:

(一) 運動訓練(自變項)對於SRB(依變項)的影響是什麼? 實驗設計的研究參與者以隨機分派的方式,分到運動訓練組或控制組,於介入前後比較組間或組內的介入效益。

(二) 運動介入對SRB的效果是什麼? 這問題以單一受試者的設計研究(single subject design studies)來探討,即受試者同時接受兩個以上的介入,如接受拍球訓練、跑步和控制情境的介入,以比較SRB在不同介入情境下的差異。

(三)運動介入對於SRB的整體效果(綜合兩項研究)是什麼?

二、研究收集條件

所收集文獻要包括下列條件:(一)英文撰寫, (二) 發表在1980到2017年, (三) 運動介入為自變項, (四) 依變項為SRB,(五)  自閉症者至少兩歲,(六) 是隨機分派的運動介入研究或單一受試者設計研究, (七) SRB的效果是運動介入所致,且資料能量化以計算效果量(effect size)。

三、結果

總共收集33篇運動訓練對刻板行為效果的文章, 其中有10篇符合研究條件,包括4篇運動介入研究和6篇單一受試者設計研究,主要研究結果如下:

 (一) 運動訓練介入的研究中有54位參與者,其中46位是男童,8位是女童,4篇研究的平均效果量是–.463 (中等效果量),運動訓練可以減低SRB。

  (二)  單一受試者設計研究有13位位受試者,其中10位是男童,3位是女童。6篇整體分數研究平均效果量是–.456 (中等效果量)。運動訓練可以減低SRB。

(三) 在10篇整體研究中總共有67位參與者,其中男童49位,女童18位,10篇研究平均效果量是–.456(中等效果量),整體運動介入可以減低SRB。

四、結論:綜評研究指出運動訓練具有中等效果量,可以降低自閉症者的SRB,支持運動訓練是有潛力減低SRB方法。

參、評量運動訓練對自閉症刻板重複行為的影響

運動訓練已被證實可以改善ASD的核心症狀,特別是減少SRB,但有關運動計畫的一些相關變項,乃需近一步加以探討,如那一種運動方式最有訓練效果? 或者每次要訓練多久才有效果?學者(Tarr,  et al., 2021)收集單一受試者反覆測試的研究資料,利用階層線性回歸模式分析模式 (Hierarchical Linear Model),來探討有效改善SRB的運動訓練相關變項或調解因素,本文針對這篇研究的研究問題、收集條件、研究結果與結論加以說明。

ㄧ、 研究問題

研究評估四個問題:

(一)整體運動訓練對於ASD的SRB訓練效果如何?

(二)不同類型的身體活動對於SRB是否會產生不同效果?某些類型的運動方式(如有氧運動)較有效果?

(三)較長時間比短時間的運動訓練效果較好?多久的運動訓練才有效果?

(四)不同持續時間的運動訓練對減低SRB會有不同的效果?

二、收集條件

所收集的文獻要包括下列條件:
(一) 以英文撰寫。(二) 文獻發表在1980以後。 (三) 運動訓練為獨立自變項。 (四) 有SRB為依變項。 (五)ASD患者年齡在3至 14 歲之間。(六)是單一受試者設計研究(single-subject design study)。(七)運動訓練對於SRB的影響可量化,可估計效果量(effect sizes )。

總共有33篇研究探討運動訓練對於SRB的影響,而有6篇符合收集條件。

三、研究結果

主要結果如下:

(ㄧ)整體運動訓練有中等和顯著效果( moderate significant effect ,效果量為  -.43),證實運動訓練可以減少SRB。

(二)運動類型是一個顯著的調解因子(p<.001) ( significant moderator),運動項目很多,要選擇適合的運動方式。可以產生較大效果的運動方式是有氧運動(如有氧舞蹈、騎腳踏車、走路或跑步)和技巧導向(skill-based)的活動(如武術、球類運動),而有氧運動加上技巧學習活動效果最佳。

(三)運動持續時間並不是一個顯著的調解因子,研究指出較短運動的訓練時間(如10分)就會有改善SRB效果,和更長時間(如20分)的訓練沒有顯著差異。

(四)不同類型的SRB(如肢體或口語SRB)對於運動訓練的反應相同,沒有顯著差異。

四、結論:運動訓練會減低SRB,不同類型的運動訓練是減低SRB的影響因素,要選擇適當的運動方式。而不同運動持續的時間,不會影響SRB改善的效果,運動訓練對不同類型SRB的效益沒有差異。

肆、運動訓練(模仿刻板重複行為)對刻板重複行為的影響

運動訓練的方式接近或模仿SRB,可以減少ASD孩童的SRB? 針對這問題,學者(Tse et., al., ,2021)探討運動訓練(形式與SRB相近)對ASD兒童SRB的響影,主要的研究對象、方法、結果和結論說明如下:

一、研究對象:

    研究徵求符合下列條件者為實驗對象:

(一)年齡介於9–13 歲;  (二)專業診斷有ASD;  (三)非語言(nonverbal) IQ 超過40分;  (四)能夠配合活動說明; (五)能夠從事運動介入的活動; (六)過去六個月沒有運動習慣, 和 (七)有手部拍擊(hand-flapping) 和身體搖擺(body-rocking)的SRB。總共徵求21位符合研究條件兒童,其中男童17位,女童4位,年齡平均11歲,平均體重40.6 公斤。

二、研究方法

參與研究的ASD兒童被安排在三個不同時間,以隨機方式分別從事10分鐘拍球動作(ball-tapping exercise)、10分鐘慢跑和控制組(沒運動)。運動介入過程,參與者被要求在10分鐘內於籃球場儘量拍球, 球是直徑約25公分的小圓球。而慢跑介入組,兒童要繞著籃球場持續跑10分鐘,兩個運動介入組兒童,被鼓勵在時間內盡量完成這些活動,而控制組沒有從事身體活動。在介入過程中,研究者用攝影機於運動前15分至運動後一小時,拍攝自閉兒童SRB的出現頻率,包括手部拍擊和身體搖擺動作,以觀察運動介入前後的差異。

三、研究結果:

(一)手掌拍擊的SRB於10分鐘拍球運動後顯著減少(P < 0.017),

(二)身體搖擺的SRB於10分鐘跑步後顯著減少(P < 0.017)。

(三)這些運動訓練產生的效果於運動45分後消失。

四、結論 : 研究指出運動訓練方式接近或模仿ASD兒童的SRB,可以減少SRB,建議運動訓練方式模仿SRB,以增加訓練效果。

伍、不同運動強度和持續時間對刻板反覆行為的影響

要設計運動計畫就需考量運動方式、運動強度和持續時間等要素,如思考較高強度的運動訓練效果較好? 運動時間較長可以減少更多的SRB? 針對這些問題,學者探討不同運動強度和持續時間對的SRB效益(Olin et al., 2017),內容有許多理念和結果值得參考價值,本文就這篇文章的研究目的、方法與結果敘述如下。

一、研究目的:比較不同運動強度(高和低強度)和持續時間(10分和20分鐘)對ASD青少年SRB的效益。

二、研究方法:

(一)對象:徵求7位平均13歲的ASD青少年為研究對象。

(二)實驗分組:參與者隨機從事4種不同強度與時間組合的有氧運動,分別是10分鐘低強度( 10 L)、10分鐘高強度(10 H)、20分鐘低強度(20 L)、20分鐘高強度(20 H)的有氧運動和一次沒有運動的控制情境 (C)。

  ( 三 ) 運動訓練:這篇研究的運動方式是有氧運動,由參與者選擇,有四位選擇跑步機(treadmill)走跑,另三位騎固定腳踏車。參與者在不同強度和持續時間從事有氧運動, 運動強度以心跳率為判斷依據,低強度和高強度分別為50-65%和70-85% 預測最大心跳率,而運動持續時間分別為10分鐘和20分鐘。

(四)測量時間:參與者適應運動訓練與測量環境後,於各種運動或控制情境前15分、運動後15分、30分、45分和60分,用攝影機拍錄參與者的SRB,做為SRB的分析和比較資料。

(五)統計方法:以5*5(組別*時間)重複量數變異數分析。

三、結果:

主要研究結果如下:

(一)運動後15分,20 H的青少年, SRB顯著高於(P < 0.05)其他運動組(10 L, 10 H, 20 L),降低SRB效益最差,但與控制組沒有差異。

  • 運動後30分,10 L青少年下降 SRB的效益最佳,顯著優於20L和20 H組。
  • 運動後45分,10 L青少年下降的SRB最多,比起其他組別皆有顯著差異。
  • 運動後60分,10 L青少年下降的SRB最多,和控制組和20 H組有顯著差異(p< 0.01)。
  • 20 H組青少年在運動後所有時間點,下降SRB的效果比其他運動組別少,但和控制組沒有差異。
  • 10 L青少年於有氧運動後一小時內減低SRB的效果最佳。

四、結論:10 L的有氧運動減低SRB的效果最佳, 而20 H 的有氧運動減低SRB的效果,比起其他運動組差。作者指出未來研究需要考量ASD的嚴重程度,因有些參與者在較長時間和高強度的狀況運動,可能會超出體能極限,無法享受運動過程,甚至產生身心壓力, 而影響SRB。建議運動訓練要考量參與者的體能和症狀,設計適度的運動方式、強度和持續時間。

六、建議

參考本文介紹的研究和相關文獻,提出下列的說明與建議:

ㄧ、整理而言,運動訓練可以有效改善SRB,建議將運動訓練列入治療ASD的一部分。

二、低強度運動訓練即有改善SRB效果,不一定要從事高強度的訓練。每個人的體能與症狀差別很大,要考慮個別差異,選擇適合的強度,重點是享受運動,而不是造成壓力。

三、10分鐘的運動訓練即可改善SRB,但運動後一個小時效果可能就會消失,所以每天可安排多次的運動。

四、有氧運動可以改善SRB,包括走路、跑步、有氧舞蹈、騎腳踏車、游泳等,有氧運動可促進腦部健康,包括增加腦部血流量、分泌神經傳導物質與神經滋養物質和改善腦部結構等。

五、技巧性的運動可以改善SRB,運動訓練可以選擇球類活動、武術、有氧舞蹈、溜冰、游泳、肢體協調和運動技巧練習等活動。

六、多種運動的結合效果改善SRB更佳,如有氧運動、球類運動、技巧性運動等的創意組合,以增加多元的神經網路與肢體動作的刺激和連結。

七、運動型態要盡量和SRB相接近,讓運動刺激與滿足肢體動作需求,也可能消耗能量,而減少不合理的行為。

八、瑜珈、靜坐和身心運動(如氣功)能改善ASD症狀,包括減少SRB和壓力。將靜坐或正念(mindfulness)知能融入運動,對ASD和照顧者的身心健康皆會有很大助益。

九、運動訓練要個別化,每個人的症狀、體能、健康和興趣狀況不同,運動計畫要考量這些因素,讓參與者喜歡和享受運動,如此才容易持續運動,而獲得益處。

十、目前的研究有限,希望未來持續研究探討更廣泛和更深入的相關議題,提供運動訓練與改善SRB更多的指導原則或建議。

參考文獻:

國立臺灣大學醫學院附設醫 院精神醫學部,

,與自閉症特質同行。衛生福利部  出版年月:2015 年 6 月

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本文引用文獻:

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http://www.epsport.idv.tw/epsport/week/show.asp?repno=495&page=1