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Nature· Max Kozlov·· 2 天前评分58

近12,000人六年纵向MRI研究:皮层成熟速度可提前四年预测青少年抑郁焦虑

Teen depression and anxiety predicted by childhood brain development

导读

近12,000名美国青少年六年纵向累计近30,000次MRI扫描显示,大脑皮层各区域沿S形曲线成熟,先为感觉区再为负责复杂思维的区域,这一速度差异可早于症状出现最多四年预测抑郁与焦虑。

深度解读

儿童到青少年期大脑皮层随年龄非匀速变薄,是结构影像研究反复确认的现象,变薄也是青少年期皮层体积下降的主导因素[2][3]。发育时序与精神疾病的关联早有线索:针对注意缺陷多动障碍的影像研究发现,患儿多数脑区达到皮层厚度峰值的时间明显滞后,而且无论是否患病,感觉皮层都先于高级联合区成熟[4]。但结构MRI至今未能成为儿童精神疾病的常规诊断工具[1]:以往研究受限于小样本和单时间点扫描,皮层发育异常与症状谁先谁后难以确立,而抑郁症恰好多在青少年晚期、变薄接近尾声时才被诊断,这个问题因此长期悬而未决。

新研究借助一个追踪近1.2万名9岁左右儿童的大型队列,每两年一次磁共振扫描、每年一次家长填写的精神症状问卷,六年间累计近3万次扫描,绘制出儿童到青少年期皮层成熟的图谱。结果显示,皮层变薄并非匀速推进,而遵循S形曲线:先加速,继而平稳,临近成熟再减速;感觉区最先完成成熟,负责复杂思维的区域随后跟上。关键在于,各脑区在青少年早期的成熟速度,最多可提前四年预示抑郁、焦虑等心理健康问题的出现,而此时症状尚未显现。论文于10月11日贴出在预印本平台bioRxiv上,尚待同行评审。

这项工作的推进首先在于刻画本身:它把以往观察到的非线性皮层变薄[3]细化为形态清晰的S形轨迹,并给出跨皮层区域的成熟时序。更重要的是视角转换——它挑战了精神疾病源于特定脑回路缺陷的传统理论,提示精神症状的易感性可能来自发育时间表本身的紊乱,甚至可能由出生前即已活跃的基因启动。这种“时间而非位置”的思路与ADHD研究揭示的成熟延迟一脉相承[4],但将发育时序与精神病理的关联从单一诊断拓展到更广泛的心理健康症状,样本规模和纵向随访密度也远超以往。未参与研究的罗格斯大学系统神经科学家Avram Holmes评价说,这是迄今关于皮层从儿童到青少年如何发育的最清晰图景之一。

不过Holmes同时提醒,这些模式属于人群层面的趋势,只有在大量个体数据平均后才可见,效应细微,目前还不能在临床上用于预测某一个孩子的心理健康轨迹。发育时间紊乱与症状之间的机制——包括出生前基因活动究竟如何起作用——也仍有待直接验证,在结论通过同行评审之前,距离任何实际应用都还很远。

来源:Nature · nature.com

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