编辑推荐:
为探究父母物质使用史(PH)及其密度对奖赏加工脑区的影响,研究人员对 ABCD 研究中 10,235 名 9-14 岁参与者展开分析。发现 PHA1 组伏隔核(NAcc)激活更强,PHD 及 PH 密度与纹状体激活无显著关联,提示评估物质使用神经发育风险需结合 PH 与环境因素。
在青少年成长的关键阶段,大脑的神经发育与冒险行为如物质使用(SU)之间的关联一直是科学界关注的焦点。父母存在物质使用问题的青少年,其早期接触物质并发展成物质使用障碍(SUDs)的风险显著增加,这可能与奖赏处理脑区(如纹状体)的神经发育差异有关。然而,以往研究尚未前瞻性地探讨父母酒精使用史(PHA)和药物使用史(PHD)的独立影响,也未明确父母物质使用史密度(PH?、PH1、PH2)对青春期前儿童奖赏处理的作用。此外,关于奖赏预期过程中脑激活模式在青少年群体中的表现,以及遗传与环境因素如何共同作用,仍存在诸多未解之谜。为了填补这些研究空白,来自相关研究机构的科研团队开展了一项具有重要意义的研究,其成果发表在《Developmental Cognitive Neuroscience》上。
该研究的数据来源于青少年脑认知发展研究(Adolescent Brain Cognitive Development Study?,ABCD),这是一项大规模的纵向研究,样本包含 10,235 名 9-14 岁的参与者。研究主要运用了货币激励延迟任务(Monetary Incentive Delay Task?,MID)来评估奖赏处理能力,通过功能性磁共振成像(fMRI)技术,重点观察双侧纹状体在中性刺激与大额奖赏预期对比下的激活情况,包括伏隔核(NAcc)、尾状核和壳核等区域。统计分析采用线性混合效应模型,控制了社会人口学特征、产前物质暴露、父母温暖度、父母监控水平、青春期状态以及青少年内外化症状等协变量。
研究结果
人口学特征与 PH 分布
研究样本在基线和两年随访(2YR FU)时,不同 PH 组(PH?、PH1、PH2)在年龄、性别比例、种族、家庭收入、父母教育水平等方面存在显著差异。例如,PH2 组的产前物质暴露率显著高于其他组,而父母监控水平和温暖度评分则相对较低,内外化症状评分更高。
MID 任务行为表现
在行为层面,PHA1 组青少年在大额奖赏和中性刺激条件下的反应时间(RT)显著快于 PH?和 PH2 组,显示出更快的行为响应速度。而 PHD 组在反应时间上无显著组间差异。
脑激活模式分析
- PH 整体分析:PH1 组在伏隔核的激活水平高于 PH?组,但未通过错误发现率(FDR)校正。纹状体其他区域(尾状核、壳核)无显著差异,且 PH 组与时间的交互作用不显著。
- PHA 特异性分析:PHA1 组的左右伏隔核激活显著强于 PHA?组,且结果通过 FDR 校正,表明酒精使用史单亲影响下的奖赏预期神经响应增强。PHA2 组与 PHA?、PHA1 组之间无显著差异。
- PHD 特异性分析:PHD 各组在纹状体各区域的激活均无显著差异,未发现药物使用史对奖赏预期脑激活的独立影响。
协变量与行为分析
产前物质暴露与右侧壳核激活降低相关;父母监控水平与双侧壳核、尾状核及右侧伏隔核激活呈正相关;内化症状与伏隔核激活负相关。此外,PH2 组在 “寻求乐趣” 行为量表上得分显著高于 PH?组,提示更高的奖赏寻求动机。
研究结论与讨论
研究表明,单亲有酒精使用史(PHA1)的青少年在奖赏预期时伏隔核激活增强,这可能反映了对奖赏刺激的神经敏感性增加,这种差异独立于行为表现和外部症状,提示特定的神经生物学风险路径。而双亲酒精使用史(PHA2)或药物使用史(PHD)未显示类似的脑激活模式,可能与遗传 - 环境交互作用的复杂性有关,例如双亲影响下可能存在神经适应或代偿机制。
行为学上,PH2 组更高的 “寻求乐趣” 得分与自我报告的奖赏动机增强相关,但神经激活未相应增加,暗示可能存在奖赏低敏感性,即需要更强刺激才能达到同等神经响应,这或许解释了其更高的冒险行为倾向。此外,父母监控与纹状体激活的正相关表明,良好的家庭环境可能通过调节神经可塑性,对高危青少年起到保护作用。
该研究首次系统探讨了父母物质使用史密度和类型对青春期前奖赏处理的影响,强调了区分酒精与药物使用史的重要性。研究结果为早期识别物质使用风险提供了神经影像学标记,提示在预防干预中需综合考虑家庭史、神经特征及环境因素,尤其是针对单亲酒精暴露青少年的神经敏感性监测,以及通过增强父母监控等环境调整策略,可能成为降低风险的潜在靶点。未来研究需进一步追踪这些神经标记随青春期发育的动态变化,及其与物质使用启动的因果关联。