一项研究揭示了早期生活中的逆境对儿童大脑发育的影响

由A*STAR新加坡临床科学研究所(SICS)的研究人员领导的一项研究发现，有证据表明，早期生活逆境(ELA)水平较高的儿童在学龄前表现出加速的大脑发育模式。当母亲在怀孕期间面临精神和身体健康方面的挑战时，儿童的大脑会加速发育，以适应不利的环境。这种加速的大脑发育可能导致认知和心理健康不良后果的风险更高。这篇题为《童年时期逆境对大脑结构和功能连接耦合的影响》的论文于2024年1月4日发表在《自然心理健康》杂志上。

　　

A*STAR新加坡临床科学研究所(SICS)的研究人员利用新加坡成长健康结果(GUSTO)队列的神经影像学数据，确定了早期生活逆境与儿童时期大脑发育速度之间的关联。

由A*STAR新加坡临床科学研究所(SICS)的研究人员领导的一项研究发现，有证据表明，暴露于高水平早期生活逆境(ELA)的儿童在学龄前表现出加速的大脑发育模式。当母亲在怀孕期间面临精神和身体健康方面的挑战时，儿童的大脑会加速发育，以适应不利的环境。这种加速的大脑发育可能导致认知和心理健康不良后果的风险更高。这篇题为《童年时期逆境对大脑结构和功能连接耦合的影响》的论文于2024年1月4日发表在《自然心理健康》杂志上。

暴露于ELA是一生中健康状况不佳的公认风险因素。这包括认知障碍的风险增加，以及严重抑郁症等精神健康障碍的发展。在产前暴露于ELA会引发整个儿童时期大脑发育速度的变化，尤其是在学前阶段，这是一个关键的时间窗口，在这个时间窗口中，经验依赖的学习和适应为未来的大脑功能奠定了基础。先前的研究表明，“大脑加速发育”是一种适应早期生活挑战的机制，可能介导ELA与不良心理健康和认知结果之间的关联。

为了有效地量化ELA的影响，研究小组采用了由麦吉尔大学Patricia Silveira教授创建的评分框架，以产生ELA的综合评分，该评分考虑了整个人群的因素。这些因素集中在出生前经历的暴露，包括母亲在怀孕期间的身心健康以及家庭结构和经济状况。当我们把不同的风险因素加起来或结合起来，我们就能更好地预测孩子的结果。使用这个综合评分，研究小组将GUSTO队列按不同的累积ELA暴露水平进行分层。然后，研究人员检查了暴露于不同水平ELA的儿童的大脑发育速度。

为了模拟整个儿童时期大脑发育的速度，研究小组利用了GUSTO出生队列的多模态MRI扫描。549名儿童在3个时间点(4.5岁、6.0岁和7.5岁)进行了MRI脑部扫描，使研究小组能够以纵向方式检查ELA与大脑发育之间的联系。由于大多数精神健康障碍都源于童年，因此以纵向方式研究发展轨迹具有很强的相关性。在这项研究中，我们使用了一种结合大脑结构连接和功能连接的测量方法来深入了解大脑结构和功能之间的关系。这种测量被称为结构-功能耦合(SC-FC)，反映了儿童神经可塑性的潜力，即大脑适应和重组自身以学习、从损伤中恢复和适应新体验的能力。在儿童早期，大脑的专门化程度较低，适应性更强，与儿童期SC-FC的下降轨迹相匹配。

该研究由A*STAR SICS首席研究员、国立大学医院临床医生谭艾鹏博士和A*STAR SICS研究员陈士宇博士领导，研究发现，暴露于高水平的ELA与4.5至6岁之间SC-FC的更快下降有关，这表明大脑发育加快。当暴露于需要“成熟”的环境线索时，这种加速的大脑发育模式可能是一种适应机制。虽然这是一种对抗逆境的“保护机制”，但从长远来看，它确实会产生负面影响，因为它会缩短神经可塑性和适应性学习的窗口期。值得注意的是，本研究的结果指出，4.5岁至6岁这段时间是早期干预的潜在窗口，可以改善暴露于ELA的儿童的预后。

“我们的研究提供了证据，证明早期生活中的挑战会影响整个童年时期大脑发育的速度。这反过来又对未来的认知和心理健康结果产生重大影响。如果我们能够开发出检测大脑加速发育的筛查工具，我们将能够更早地实施干预措施，并防止大脑加速发育对心理健康的连锁反应。谭爱鹏博士说

展望未来，研究人员已经确定了未来研究的重要领域——确定ELA对儿童时期大脑加速发育的影响是否为晚年大脑过早衰老奠定了基础，以及干预策略的有效性，这些策略可以减轻ELA暴露的影响，例如通过认知行为疗法促进心理弹性。