电子烟与卷烟对年轻成年人注意力和执行功能影响的比较研究

《Annals of Neurosciences》：Vaping Versus Smoking: Effects on Attention and Executive Functioning in Young Adults

　　

背景：烟草吸烟仍然是全球主要的公共卫生问题，全球约有12.5亿成年人使用烟草。电子香烟（e-cigarettes或vapes）在全球约8200万用户中日益流行。新兴证据表明，卷烟吸烟和电子烟使用均与认知功能的改变相关；然而，关于它们对注意力和执行功能影响的比较证据仍然有限。 目的：本研究旨在比较卷烟吸烟者、电子烟吸烟者和非吸烟者在选择性注意力和执行功能方面的差异。 方法：采用非实验性、横断面组间设计。通过目的性抽样和滚雪球抽样，招募了90名参与者，并将其分为三组：卷烟吸烟者（平均年龄=21.73岁）、电子烟吸烟者（平均年龄=21.77岁）和非吸烟者（平均年龄=21.90岁），每组30人（15名男性和15名女性）。选择性注意力通过PsyToolkit平台施测的在线斯特鲁普测试（Stroop Test）进行评估，而执行功能则使用成人版执行功能行为评定量表（Behaviour Rating Inventory of Executive Function–Adult Version, BRIEF-A）进行测量，包括行为调节指数（Behavioural Regulation Index, BRI）、元认知指数（Metacognition Index, MI）和总体执行功能综合指数（Global Executive Composite, GEC）。 结果：电子烟吸烟者在注意力控制、自我监控和工作记忆方面表现出相对较强的表现，优于卷烟吸烟者。卷烟吸烟者表现出最快的斯特鲁普测试反应速度，并显示出更强的抑制控制和情绪调节能力。非吸烟者在认知灵活性（转换）、计划与组织、元认知能力以及以GEC分数反映的总体执行功能方面均优于两个吸烟组。 结论：在卷烟吸烟者、电子烟吸烟者和非吸烟者之间观察到不同的认知功能模式。虽然电子烟使用在某些执行功能领域与相对更好的表现相关，但非吸烟者始终表现出更优越的总体执行功能。这些发现为吸烟行为认知关联的日益增长的证据做出了贡献，并强调了开展纵向研究以考察其长期神经认知后果的必要性。

论文解读：电子烟与卷烟对年轻成年人注意力和执行功能影响的比较研究

一、研究背景与问题提出

烟草使用是全球重大的公共卫生问题，全球约有12.5亿成年烟草使用者。尽管自1990年以来全球吸烟率在男性和女性中分别下降了27.2%和37.9%，但电子烟（e-cigarettes，一种电子尼古丁输送系统，通过产生含有尼古丁、香料和化学物质的气溶胶供使用者吸入）自2004年作为卷烟更安全的替代品推出以来迅速普及。到2023年，美国约有4.6%的中学生和10%的高中生（约213万学生）使用电子烟，18至24岁成年人中的使用率峰值达9.3%。电子烟的使用不仅涉及身体健康风险，如急性肺部炎症和潜在的慢性疾病风险，还与情绪和焦虑障碍、自杀意念和抑郁症状相关。已有研究表明，吸烟会导致认知功能下降，损害注意力和干扰过滤能力；慢性吸烟会降低认知灵活性和注意力，影响工作记忆、注意力和执行功能。然而，关于电子烟和卷烟对注意力控制（同时包含选择性注意和抑制控制）及执行功能影响的直接比较研究仍然有限，尤其是在印度年轻成年人群体中。本研究旨在填补这一空白，直接比较卷烟吸烟者、电子烟吸烟者和非吸烟者在这些认知领域的差异。

二、研究设计与主要结论

研究人员采用非实验性、横断面组间设计，通过目的性抽样和滚雪球抽样从印度德里国家首都区（NCR）招募了90名18至25岁的年轻成年人参与者，分为三组：卷烟吸烟者（平均年龄21.73岁）、电子烟吸烟者（平均年龄21.77岁）和非吸烟者（平均年龄21.90岁），每组30人（男女各15人）。两个吸烟组的参与者均至少有1年的吸烟经验。研究使用在线斯特鲁普测试（Stroop Test，一种评估认知处理速度和干扰抑制能力的经典心理学测试）评估注意力控制，使用成人版执行功能行为评定量表（BRIEF-A，一种包含75个条目的自我报告问卷，用于评估18至90岁成年人的执行功能）评估执行功能。研究结果表明，电子烟吸烟者在注意力控制方面表现出显著更高的得分（F(2, 87) = 12.03, p < .001, η_p² = 0.217），优于卷烟吸烟者和非吸烟者；然而，在反应时间、抑制、转换、情绪控制、自我监控、行为调节指数（BRI）、元认知指数（MI）和总体执行功能综合指数（GEC）等指标上，三组之间未发现统计学显著差异。非吸烟者在认知灵活性（转换）、计划与组织、元认知能力和总体执行功能方面表现出相对较高的分数。该研究的重要意义在于首次在同一研究设计中直接比较了卷烟吸烟者、电子烟吸烟者和非吸烟者的注意力控制和执行功能，为理解不同吸烟行为对认知功能的影响提供了初步证据，并强调了开展纵向研究的必要性。

三、主要关键技术方法

本研究采用了以下关键技术方法：第一，通过目的性抽样和滚雪球抽样从印度德里国家首都区（NCR）招募90名年轻成年人参与者，分为卷烟吸烟者、电子烟吸烟者和非吸烟者三组；第二，使用PsyToolkit平台（版本3.4.4）施测在线斯特鲁普测试以评估注意力控制（同时测量选择性注意和抑制控制）和反应时间；第三，使用成人版执行功能行为评定量表（BRIEF-A）评估执行功能，包括行为调节指数（BRI）、元认知指数（MI）和总体执行功能综合指数（GEC）；第四，使用IBM SPSS（版本25.0）进行统计分析，采用单因素方差分析（one-way ANOVA）比较三组间的差异，并使用Levene检验评估方差齐性，当方差齐性不满足时采用Welch检验。

四、研究结果

注意力控制（斯特鲁普测试）：电子烟吸烟者表现出显著更高的注意力控制得分（M = 128.13 ± 79.84），优于卷烟吸烟者（M = 96.27 ± 47.46）和非吸烟者（M = 44.60 ± 68.29），F(2, 87) = 12.03，p < .001，效应量η_p² = 0.217（大效应）。这表明电子烟使用者可能具有更强的集中注意力和过滤干扰的能力。

反应时间（斯特鲁普测试）：三组之间的反应时间差异未达到统计学显著水平，F(2, 87) = 2.65，p > .05。电子烟吸烟者（M = 11.30 ± 4.39秒）完成测试的速度略快于卷烟吸烟者（M = 10.87 ± 2.36秒）和非吸烟者（M = 12.93 ± 3.93秒），但差异不显著。

执行功能（BRIEF-A）：在行为调节指数（BRI）、抑制、转换、情绪控制、自我监控、元认知指数（MI）、启动、工作记忆、计划/组织、任务监控、材料组织和总体执行功能综合指数（GEC）等所有执行功能维度上，三组之间均未发现统计学显著差异。非吸烟者在转换、计划/组织、材料组织、MI和GEC上表现出相对较高的分数，卷烟吸烟者在抑制、情绪控制和BRI上得分相对较高，而电子烟吸烟者在自我监控、工作记忆和任务监控上得分相对较高，但这些差异均未达到统计显著性。

五、讨论与结论

研究讨论部分指出，注意力控制方面的显著组间差异可能反映了电子烟使用者与尼古丁消耗模式、与电子烟相关线索的注意力参与或其他行为和环境因素相关的差异，但由于研究的横断面性质，这些发现应被解释为关联性而非因果性。执行功能方面未发现显著组间差异，研究人员认为这可能反映了年轻成年样本的发育特征，因为执行功能在这一时期仍在持续发展和巩固，且执行功能受到教育、生活方式、睡眠、压力、个体认知差异以及尼古丁暴露频率和持续时间等多种因素的影响。研究人员还指出，尼古丁与执行功能之间的关系可能是复杂的而非一致有害的，尼古丁可根据使用时机和个体即时状态产生不同的认知效应，而规律使用者可能经历与尼古丁戒断或戒断症状缓解相关的变化。研究结论部分指出，本研究首次同时考察了电子烟和卷烟对非吸烟者在注意力控制和执行功能各维度上的影响。结果表明，电子烟使用者表现出相对较高的注意力控制得分，而非吸烟者在多个执行功能维度上表现出相对较高的分数。鉴于研究的横断面设计，这些发现应被解释为关联而非因果关系，未来研究可采用纵向设计并考察更多可能影响注意力控制和执行功能差异的因素。研究的局限性包括：自我报告问卷可能存在报告偏差、样本量有限且仅来自德里NCR地区、未对吸烟史、身体健康、尼古丁暴露、睡眠质量、咖啡因摄入、焦虑、抑郁和负性童年经历等混杂因素进行统计控制、未考虑电子烟口味差异、横断面设计限制了对长期效应的推断、认知评估相对于尼古丁使用的时间点未明确，以及焦虑和抑郁等独立影响认知的因素未得到充分考虑。研究指出，电子烟使用者可能表现出更好的注意力控制，但在计划和情绪调节方面存在缺陷，这强调了在健康宣传和干预中同时关注认知脆弱性和身体健康风险的必要性，并建议公共卫生运动应解决电子烟认知风险的问题，立法应要求在电子烟包装上标注认知损害警告。