儿童品行障碍与轻度创伤性脑损伤共病对神经奖赏处理的特异性影响：来自ABCD研究的fMRI证据

《Psychological Medicine》：Neural reward processing among children with conduct disorder and mild traumatic brain injury in the ABCD study

本研究针对品行障碍(CD)与轻度创伤性脑脑损伤(mTBI)共病患儿为何具有更高青少年犯罪风险的科学问题，通过分析ABCD队列9-10岁儿童的fMRI数据，发现共病组在奖赏接收阶段呈现左侧杏仁核和海马体特异性过度激活。该发现首次揭示共病可能导致情绪性奖赏记忆编码增强的神经机制，为早期干预提供新靶点。

　　

在青少年精神健康研究领域，品行障碍(conduct disorder, CD)与轻度创伤性脑损伤(mild traumatic brain injury, mTBI)的共病现象日益引发关注。这两种病症不仅各自与不良行为结局密切相关，更值得注意的是，当它们同时出现时，往往会产生"1+1>2"的负面效应，显著增加青少年犯罪、物质滥用等风险。然而，这种共病导致更严重后果背后的神经机制却一直是个未解之谜。

以往研究发现，CD和mTBI都会影响大脑奖赏处理系统，但研究结果存在不一致之处。有些研究显示CD患儿在奖赏处理时特定脑区活动增强，有些则发现减弱。这种分歧可能源于研究方法差异，特别是对奖赏处理不同阶段的区分不足。奖赏处理实际上包含两个关键阶段：奖赏预期（期待获得奖励的动机状态）和奖赏接收（实际获得奖励时的愉悦体验）。这两个阶段涉及不同的神经回路，需要分别研究。

在此背景下，由Hannah Rae Carr领衔的研究团队利用大型青少年脑认知发展(Adolescent Brain Cognitive Development, ABCD)研究项目的数据，开展了一项开创性研究。该研究近期发表于精神病学领域权威期刊《Psychological Medicine》，首次系统探讨了CD与mTBI共病对儿童神经奖赏处理的影响。

研究人员采用了ABCD研究基线期（儿童年龄9-10岁）的数据，共纳入2,761名参与者，分为四组进行比较：单纯CD组(n=588)、单纯mTBI组(n=1,216)、CD与mTBI共病组(n=252)以及典型发育对照组(n=705)。研究通过功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)技术，使用货币激励延迟任务(monetary incentive delay task, MID)来评估大脑活动。

MID任务的设计精巧，能够清晰分离奖赏预期和奖赏接收两个阶段。参与者会在屏幕上看到不同形状的提示符号，分别代表可能获得高额奖励（+5美元）、低额奖励（+0.20美元）或无奖励（0美元）的试次。在看到提示符号后，需要快速对随后出现的目标刺激做出反应，成功则获得相应奖励。这种设计让研究人员能够精确观察大脑在期待奖励和实际获得奖励时的不同反应。

研究团队重点关注了八个与奖赏处理密切相关的脑区：杏仁核(amygdala)、海马体(hippocampus)、伏隔核(nucleus accumbens, NAc)、内侧眶额叶皮层(medial orbitofrontal cortex, OFC)、尾侧前扣带回皮层(caudal anterior cingulate cortex, ACC)、吻侧前扣带回皮层(rostral ACC)、丘脑(thalamus)和脑岛(insula)。这些区域构成了大脑处理奖赏信息的核心网络。

研究的关键技术创新在于对多种混杂因素的严格控制。除了考虑性别、年龄、种族等基本人口学因素外，还纳入了注意缺陷多动障碍(ADHD)症状、内化问题、出生体重、孕期暴露、家庭社会经济状况和家庭冲突等多个层面的协变量，确保观察到的组间差异确实源于CD和mTBI的影响而非其他因素。

主要研究结果

奖赏预期阶段无显著组间差异

分析显示，在奖赏预期阶段，四组儿童在所有八个感兴趣脑区的激活水平均无统计学显著差异。这一结果与预期有所不同，可能反映了CD与mTBI对奖赏处理的影响具有阶段特异性。

奖赏接收阶段共病组呈现特异性脑区过度激活

真正引人注目的发现出现在奖赏接收阶段。与所有其他组相比，CD与mTBI共病组儿童在左侧杏仁核和左侧海马体表现出显著更强的激活。这种过度激活模式具有高度特异性：单纯CD组或单纯mTBI组与典型发育对照组相比均未出现此种现象。

具体而言，共病组左侧杏仁核的激活强度是典型发育对照组的2.18倍，是单纯CD组的2.12倍，是单纯mTBI组的2.51倍。左侧海马体的激活差异更为明显，共病组的激活强度是典型发育对照组的4.20倍，是单纯CD组的2.54倍，是单纯mTBI组的3.76倍。

此外，研究还发现共病组在右侧海马体（与典型发育对照组和单纯mTBI组比较）和右侧丘脑（与典型发育对照组比较）也存在显著过度激活，但这些差异的效应量小于左侧杏仁核和海马体的发现。

敏感性分析证实结果的稳健性

研究人员进行了一系列敏感性分析来验证主要发现的可靠性。即使排除那些损伤程度相对较重的mTBI病例，或控制智商因素后，左侧杏仁核和海马体过度激活的核心结果依然稳定存在。这表明观察到的神经活动模式确实是CD与mTBI共病的特异性标志，而非由损伤严重程度或认知能力差异所驱动。

研究结论与意义

本研究首次揭示了CD与mTBI共病儿童在奖赏处理神经机制方面的特异性改变。共病组在奖赏接收阶段表现出的左侧杏仁核和海马体过度激活，可能反映了对奖赏体验的情绪和记忆编码过程增强。

从神经科学角度解读，杏仁核作为情绪处理的关键枢纽，其过度激活可能表明共病儿童对奖赏结果的情绪反应更为强烈。而海马体作为记忆编码的核心脑区，其协同激活则提示这些儿童可能对奖赏经历形成了更深刻的情境记忆。这种"情绪-记忆"的强化编码机制，或许能够解释为什么共病儿童更容易发展出持续性的奖赏寻求行为，进而增加青少年犯罪风险。

这一发现具有重要的临床意义。首先，它强调了在评估和治疗CD或mTBI患儿时，需要考虑共病情况的存在，因为共病可能呈现出独特的神经行为特征。其次，左侧杏仁核和海马体可能成为未来干预措施的新靶点，例如通过神经反馈训练调节这些脑区的活动水平。最后，研究结果支持早期识别和干预的重要性，特别是在儿童期这个大脑可塑性较强的阶段。

研究的局限性主要在于其横断面设计，无法确定观察到的神经差异是暂时性的还是长期存在的。此外，MID任务主要针对金钱奖赏，未来研究需要探索其他类型奖赏（如社会奖赏）的处理是否也呈现类似模式。

总体而言，这项研究为我们理解CD与mTBI共病导致不良结局的神经机制提供了重要线索，为开发更有针对性的预防和干预策略奠定了科学基础。随着ABCD研究的持续进行，追踪这些儿童进入青春期后的发展轨迹，将能进一步揭示这些神经标志的长期意义和临床价值。