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为探究孕期酒精暴露（PAE）对儿童海马体结构和功能的影响，研究人员对 PAE 儿童和未暴露对照组进行研究。结果发现 PAE 组海马体部分区域更薄、卷曲度更低，且与认知功能受损相关。这为理解 PAE 影响大脑发育机制及干预提供依据。
在神经发育的奇妙世界里，大脑的正常发育至关重要。然而，孕期酒精暴露（Prenatal Alcohol Exposure，PAE）却像一个 “捣蛋鬼”，严重影响着大脑的发育进程。PAE 是具有致畸性的，它能广泛影响大脑发育，导致胎儿酒精谱系障碍（Fetal Alcohol Spectrum Disorders，FASD）。FASD 患者会伴随认知和行为障碍，这一疾病在全球范围内并不罕见，在普通人群中的患病率约为 0.8% ，在欧洲和北美人群中的患病率为 2.0 - 5.0%，在南非高风险农村人群中的患病率更是高达 13.6 - 28%。
FASD 患者的神经认知缺陷多种多样，其中记忆方面的问题尤为突出。即使整体智力功能正常，他们也常常面临记忆困扰，而这些记忆问题又会像 “多米诺骨牌” 一样，对学习、社交和自我照顾等技能的发展产生连锁反应。
海马体（Hippocampus）作为大脑中一个关键的皮质下结构，在学习、记忆、情绪处理和部分执行功能中发挥着不可或缺的作用。它的发育从生命最初几个月就开始了，经历着复杂的过程。但这个重要的结构对各种发育损伤极为敏感，PAE 导致的海马体损伤及相关的学习记忆障碍在 FASD 患者中屡见不鲜。以往研究虽发现 PAE 患者海马体存在体积减小和形状异常等问题，但大多将海马体视为一个整体结构进行研究，或者只是简单地进行粗略分割，忽略了其复杂的形态结构，比如卷曲度（gyrification）和厚度。
为了深入了解 PAE 对海马体的影响，来自美国的研究人员开展了一项重要研究。该研究成果发表在《Journal of Neurodevelopmental Disorders》上。
研究人员使用了一种创新的 MRI 工具 HippUnfold，它就像是一把神奇的 “钥匙”，能够将复杂的海马体结构 “展开” 到模板表面，从而更精确地描绘海马体的形态。研究人员招募了年龄在 8 - 16 岁的 96 名参与者，其中 PAE 组 48 人，未暴露对照组 46 人。参与者需接受畸形学检查、神经心理学评估和 MRI 扫描。
在研究过程中，研究人员先对参与者进行筛选，排除了存在药物或酒精滥用、严重神经或发育障碍、极低出生体重以及 MRI 检查禁忌证的个体。对于 PAE 组，还特别规定有记录的重度 PAE（每周饮酒≥13 杯或孕期至少 1 周内连续饮酒≥4 杯）或虽无记录但符合 FAS 或部分 FAS（Partial Fetal Alcohol Syndrome，PFAS）诊断标准的个体纳入研究。
研究人员利用多种方法评估参与者的神经行为。使用韦氏儿童智力量表第五版（Wechsler Intelligence Scale for Children, 5th Edition，WISC - V）测量总智商（IQ），用韦氏数字广度分测验测量工作记忆，通过美国国立卫生研究院工具箱（NIH Toolbox）中的列表排序工作记忆测试（List Sorting Working Memory Test，LST）和图片序列记忆测试（Picture Sequence Memory Test，PSMT）分别评估工作记忆和情景记忆。
MRI 数据的采集在配备标准 32 通道头线圈的西门子 3T Prisma 扫描仪上进行。采集的 T1 加权图像经 HippUnfold 处理，计算出海马体厚度和卷曲度等形态测量指标。
数据分析采用 R 语言和 Permutation Analysis of Linear Models（PALM）软件包。PALM 具有控制假阳性、数据正态性要求低等优势，还支持无阈值聚类增强（threshold - free cluster enhancement，TFCE），能更好地分析大脑测量数据。
研究结果令人关注。PAE 组和对照组在年龄、性别、种族、利手性等方面匹配良好，但 PAE 组在生长缺陷、小头畸形和面部畸形特征上明显多于对照组。在神经认知测试中，PAE 组在 IQ、情景记忆和工作记忆方面的表现均显著低于对照组。
通过顶点置换分析发现，PAE 组与对照组在双侧海马体的厚度和卷曲度上存在显著区域差异。PAE 组在 CA1 和下托（subiculum）部分区域的海马体组织更薄，卷曲度更低。
进一步分析发现，对于 PAE 组，双侧下托的海马体厚度与 IQ 呈显著正相关；右侧下托厚度与工作记忆表现（数字广度测试）显著正相关；左侧下托厚度与情景记忆表现（PSMT 测试）显著正相关。而在对照组中，海马体厚度与认知功能无显著关联，两组中海马体卷曲度与认知功能大多也无显著关联。
这项研究意义重大。它首次利用新的 MRI 方法详细揭示了 PAE 对儿童海马体结构的影响，发现 PAE 会破坏海马体的早期折叠和最终厚度，这些发育异常与 PAE 儿童的核心记忆功能和整体智力功能受损密切相关。这为理解 PAE 影响大脑发育的机制提供了新视角，也为开发针对 PAE 个体的神经发育干预措施指明了方向，比如可以考虑融入空间记忆训练、工作记忆辅助和压力调节等内容。同时，也为后续研究如评估胆碱补充等生物干预措施对海马体的影响提供了重要参考。
研究人员开展此项研究主要用到的关键技术方法包括：一是招募 PAE 组和未暴露对照组的样本队列，通过多渠道招募参与者并严格筛选；二是利用先进的 MRI 技术，在特定的西门子 3T Prisma 扫描仪上采集 T1 加权图像；三是借助 HippUnfold 工具对 MRI 图像进行处理，计算海马体厚度和卷曲度；四是运用 R 语言和 PALM 软件包进行统计分析。
研究结果具体如下：
- 参与者基本特征：PAE 组和对照组在年龄、性别、种族等方面匹配，但 PAE 组有更多生长缺陷、小头畸形和面部畸形特征，且 PAE 组中酒精相关神经发育障碍（Alcohol - related Neurodevelopmental Disorder，ARND）患者占比最多，同时 PAE 组服用兴奋剂药物的人数显著多于对照组。
- 神经认知测试表现：PAE 组在 IQ、情景记忆和工作记忆测试中的表现显著低于对照组。
- 海马体厚度和卷曲度差异：顶点置换分析显示，PAE 组在 CA1 和下托部分区域的海马体更薄，双侧 CA1 和下托部分区域卷曲度更低。
- 海马体特征与认知功能的关系：PAE 组中，双侧下托海马体厚度与 IQ、右侧下托厚度与工作记忆、左侧下托厚度与情景记忆分别呈正相关；对照组中海马体厚度与认知功能无显著关联，两组中海马体卷曲度与认知功能大多无显著关联。
研究结论和讨论部分再次强调，PAE 会导致儿童海马体发育异常，影响认知功能，且特定区域（如 CA1 和下托）对 PAE 更为敏感。这一发现为神经发育干预和生物干预的设计提供了重要方向。不过，研究也存在一些局限性，如样本量较小，可能遗漏部分神经发育影响；未全面评估所有记忆领域；种族差异可能影响研究结果的普遍性；部分参与者服用兴奋剂药物，且未详细分析其他物质暴露的影响等。但总体而言，这项研究为后续研究奠定了基础，推动了对 PAE 影响大脑发育机制及干预措施的探索。
