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为探究青少年体感处理变化及性别差异,研究人员对比儿童、青少年和大学生,记录体感诱发电位(SEPs)。结果显示,青少年 SEPs 某些成分与成人不同,且存在性别差异。这有助于理解发育障碍儿童的神经活动,支持感觉基础疗法。
在神经科学的探索之路上,青少年大脑的发育一直是备受关注的神秘领域。体感诱发电位(Somatosensory Evoked Potentials,SEPs)作为评估体感处理和反映神经活动的重要指标,如同打开大脑奥秘之门的一把钥匙。过往的研究虽对儿童和成人的体感处理有所了解,但对于青少年这一特殊时期,尤其是其中的性别差异,却知之甚少。
此前,许多研究聚焦于儿童的体感认知处理,却未充分考虑青少年大脑发育的独特性。在青少年时期,大脑的灰质和白质经历着显著变化,灰质体积在 15 岁左右达到峰值后逐渐下降,而白质体积则持续增加直至成年。这种变化与青春期的生理和激素变化紧密相连,然而,在体感处理方面,这些变化会带来怎样的影响,却无人知晓。而且,之前的研究大多只关注皮层下或早期皮层成分,没有全面研究体感处理的两条通路。同时,青少年男女在体感处理的神经系统方面是否存在差异,也一直是未解之谜。
为了揭开这些谜团,来自日本奈良女子大学(Nara Women's University)的研究人员展开了一项意义非凡的研究。他们希望通过对比小学生、青少年和大学生的体感诱发电位,深入探究青少年体感处理的变化特征以及性别差异。这项研究成果发表在《Clinical Neurophysiology Practice》上,为我们了解青少年大脑发育提供了重要线索。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,精心挑选了 26 名小学生(Elementary School Children,ESC)、36 名青少年(Adolescents,ADO)和 36 名大学生(College Students,CS)作为研究对象,所有参与者均为右利手且无神经或精神疾病史。接着,通过对右正中神经进行电刺激来记录体感诱发电位。在记录过程中,严格按照国际 10 - 20 系统放置电极,同时记录眼电图(Electrooculogram,EOG)以排除眼动或眨眼带来的干扰,并对原始数据进行离线检查,确保数据的准确性。最后,运用双因素方差分析(ANOVA)和相关性分析等统计方法对数据进行深入分析。
研究结果丰富而有趣。在人体测量数据方面,方差分析显示,不同组之间身高存在显著差异,大学生明显高于青少年,青少年和大学生又都高于小学生;性别方面,男性身高显著高于女性。
在 Fz 处的 SEP 峰值振幅和潜伏期上,性别对 N15 峰值振幅有显著影响,女性大于男性;而在 P18 和 N30 峰值振幅上无显著差异。在潜伏期方面,P12、N15 和 P18 的潜伏期在不同组和性别间存在显著差异,小学生组潜伏期明显短于青少年和大学生组,且女性潜伏期短于男性,但 N30 潜伏期在 Fz 处无显著差异。
C3′处的 SEP 峰值振幅和潜伏期也呈现出独特特征。P22(P2)和 P45(P4)的峰值振幅在不同组间存在显著差异,小学生组的 P22(P2)振幅大于大学生组,青少年组的 P45(P4)振幅大于小学生组;N18(N1)、N27(N2)和 N60(N4)的峰值振幅无显著差异。在潜伏期方面,P12(P1)、N18(N1)、P22(P2)和 N27(N2)的潜伏期在不同组和性别间存在显著差异,且部分存在组 - 性别交互作用,女性的潜伏期短于男性,但 P45(P4)和 N60(N4)的潜伏期无显著差异。
P3 和 N3 成分在 C3′处也有独特表现。其出现率随着年龄增长而降低,小学生组最高,青少年组次之,大学生组最低,且女性出现率低于男性。
相关性分析发现,在青少年男孩中,C3′处 P22(P2)振幅与年龄呈显著负相关,即随着年龄增长,振幅减小;而在小学生和青少年女孩中未发现这种相关性。此外,SEP 潜伏期与身高呈显著正相关,即身高越高,潜伏期越长;部分 SEP 振幅与身高存在显著相关性,如 C3′处 N18(N1)和 P22(P2)振幅随身高增加而减小,N27(N2)和 P45(P4)振幅随身高增加而增大。
通过协变量分析发现,以身高为协变量时,对 P22(P2)振幅无显著影响,这表明 P22(P2)振幅的年龄相关差异更可能与神经生理发育有关,而非身体生长。
综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它清晰地展示了青少年体感处理的特征,表明青少年的体感处理不如成年人成熟,且青少年男女在体感系统方面存在性别差异。C3′处 P22(P2)振幅随年龄减小,与抑制性神经活动有关;P3 和 N3 成分出现率随年龄降低,与大脑发育相关的神经生物学变化有关。这些发现不仅加深了我们对青少年大脑发育的理解,还为感觉基础疗法提供了重要的理论支持,有助于更好地治疗儿童发育和行为障碍,如自闭症谱系障碍、注意力缺陷 / 多动障碍和发育协调障碍等。尽管研究存在一定局限性,如未直接检查参与者的第二性征发育和激素水平,仅刺激了右正中神经,但它依然为后续研究指明了方向,激励着科研人员在探索青少年大脑奥秘的道路上不断前行。