青少年社会脑(social brain)情境化：基于ABCD?研究数据分析社会脑与社会健康(social health)的关联

《Developmental Cognitive Neuroscience》：Contextualizing the adolescent social brain: links to social health using data from the ABCD? study

　　

摘要：社会健康(social health)定义为社会关系在数量和质量上均充足(Doyle & Link, 2024)，是人类福祉的核心要素。社会脑(social brain)——参与社会认知(social cognition)的一系列脑区网络——被认为可促进社交健康；然而，极少有研究评估社会脑功能如何关联于不同特征的社会健康剖面(profile)。研究人员在青春期早期（同伴亲密关系重要性上升阶段）检验了该关联。研究人员使用青少年脑与认知发展(Adolescent Brain and Cognitive Development, ABCD?)研究中5832名青少年的基线(8～11岁)fMRI数据与第2年随访(10～13岁)社会健康数据。研究人员聚焦于情绪面孔加工的情绪n-back(Emotional N-back, EN-back) fMRI任务，并对反映同伴关系的变量——密友数、普通朋友数、受欺侮(victimization)与攻击(aggression)经历、亲社会及违规同伴交往、同伴支持——进行潜伏剖面分析(latent profile analysis, LPA)，识别出三种社会健康剖面："令人担忧(concerning)"占12.96％，"良好(robust)"占33.95％，"选择性(selective)"占53.09％。研究发现杏仁核(amygdala)对情绪面孔(情绪vs中性面孔对比)的反应性与性别存在显著交互作用：男孩与女孩归属于高同伴卷入剖面(令人担忧、良好)相对于低卷入剖面(选择性)的概率存在差异。探索性分析显示其他脑区的关联仅在使用单项社会健康指标时方可检测到。本研究揭示社会脑功能分别以不同路径关联整体社会健康模式与单项健康结局，为未来研究奠定基础。

论文解读：《Contextualizing the adolescent social brain: links to social health using data from the ABCD^?study》发表于Developmental Cognitive Neuroscience

一、研究背景与目的

青春期是大脑社会脑(social brain)网络——包括杏仁核(amygdala)、前扣带回(anterior cingulate cortex, ACC)、额下回(inferior frontal gyrus, IFG)、岛叶(insula)、顶内沟(intraparietal sulcus, IPS)、内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex, mPFC)、后颞上沟(posterior superior temporal sulcus, pSTS)及颞顶联合区(temporoparietal junction, TPJ)——发生显著重组的时期，同时青少年对同伴关系的依赖与日俱增。已有研究分别考察过社会脑激活与同伴数量、受欺侮、同伴支持等单一维度指标的关系，但极少将多维度的同伴关系指标整合为综合的"社会健康(social health：关系数量与质量均足以满足个体有意义联结需求)"剖面来探讨其与早期社会脑功能的纵向关联。此外，性别差异在社交脑发育及社会健康分布中均有报道，但其交互作用尚不明确。为此，研究人员利用ABCD^?(Adolescent Brain and Cognitive Development^SMStudy)大样本纵向数据，采用潜伏剖面分析(latent profile analysis, LPA)识别早期青少年同伴社会健康剖面，并检验基线性别及社会脑区域(对情绪面孔vs中性面孔、面孔vs场景)激活水平对上述剖面的预测作用。

二、主要技术方法

研究人员使用ABCD研究发布版6.1数据，初筛排除fMRI质控未通过、解剖变异、时间点不足及β值极端离群者后最终纳入5832名青少年(基线8～11岁，第2年10～13岁；男2857，女2975)。社会健康指标含：密友数、总朋友数、攻击与受欺侮得分(Revised Peer Experiences Questionnaire)、亲社会/违规同伴比例(Peer Behavior Profile)、同伴保护性支持(Peer Network Health)，经缩尾与对数/倒数变换后标准化并进行LPA(模型 1～6，1～7剖面)，依AIC/BIC/熵/类别概率/最小类占比选定三剖面模型。以情绪n-back(EN-back)任务中提取的面孔vs场景(faces vs places)及情绪vs中性面孔(emotional vs neutral faces)对比的ROI(感兴趣区)平均β值作为社会脑激活指标。采用多项logistic回归(multinomial regression)，以"选择性(selective)"剖面为参照，性别×脑区激活交互项检验性别差异；FDR校正多重比较。探索性线性回顾分析脑激活与单项社会健康指标关系。

三、研究结果

3.1. Descriptives（描述性统计）

七项同伴关系指标的相关矩阵符合预期模式，与先前ABCD大样本报道一致，为后续LPA提供基础。

3.2. Latent profile analysis（潜伏剖面分析）

LPA确定三剖面解最优：①"Selective(选择性)"53.09％——各指标低于样本均值但在常模内，表明对交友较挑剔；②"Robust(良好)"33.95％——朋友总数、密友数、亲社会同伴及同伴支持最高；③"Concerning(令人担忧)"12.96％——攻击、受欺侮及结交违规同伴比例最高。女孩归属Concerning剖面概率更低(OR=0.71, p<0.001)，归属Selective剖面概率更高，重复了前人结果。女孩杏仁核对面孔vs场景对比激活略低于男孩(p=0.009, d=0.06)。

3.3. Does social brain function predict social health?（社会脑功能是否预测社会健康？）

仅杏仁核对情绪vs中性面孔对比激活与性别的交互作用显著预测剖面归属(χ2(2)=9.16, p_adj=0.031)。按性别分层后趋势为：男孩高杏仁核激活倾向降低归属Robust(OR=0.78)与Concerning(OR=0.68)相对Selective的概率（边缘显著）；女孩高杏仁核激活倾向增加归属Robust(OR=1.35)与Concerning(OR=1.60)相对Selective的概率（边缘显著）。说明杏仁核对情绪面孔的敏感性可能反映广义的同伴卷入程度而非单纯积极或消极社会健康，且该关联方向存在性别分化。其余7个预设ROI(ACC、IFG、Insula、IPS、mOFC、STS、TPJ)的主效应及性别交互均未通过FDR校正。

3.4. Exploratory analysis for individual social health outcomes（单项社会健康指标的探索性分析）

以单项指标为因变量的线性回归发现：情绪vs中性面孔对比下STS(β=-0.32, p_adj=0.046)与TPJ(β=-0.38, p_adj=0.014)激活越高，攻击得分越低；面孔vs场景对比下mOFC/medial orbitofrontal cortex(β=0.28, p_adj=0.018)激活越高，受欺侮得分越高。提示特定社会认知脑区与个别负面社交经历存在维度特异性关联，而这些关联在整合的LPA剖面层面被掩盖。

四、讨论与结论翻译

研究人员指出，早期青少年杏仁核对情绪面孔的反应性与两年后的同伴社会健康剖面存在性别交互作用——对女孩而言较高激活趋向预测更多同伴卷入(无论积极或消极剖面)，对男孩则相反。这支持杏仁核作为社会情绪显著性探测器(social-emotional salience detector)在青春期社会化过程中的性别差异化作用，可能受性激素、青春期发育及社会化的共同影响，需在将来研究中进一步厘清。其他社会脑区未显现剖面水平关联，但STS、TPJ及mOFC与单项攻击或受欺侮指标显著，说明社会脑—社会健康的联系可随所测社交维度而异。局限性含EN-back任务主要测工作记忆而非专设社会认知范式、ROI定义与合并可能损失空间特异性、两时间点限制发展轨迹推断、严格fMRI质控限制外推性。结论：本研究验证了ABCD样本中早期青少年同伴社会健康三剖面结构的 replicability，首次报告杏仁核情绪面孔激活×性别交互预测社会健康剖面归属，强调未来研究应关注性别/青春期机制、采用更专项社会情绪范式，并区分整体社会健康模式与各维度结局的不同神经基础。

（原文Conclusion节选翻译）本研究目标是检验早期青少年社会脑激活与社会健康剖面的潜在关联。引导前期理论，研究人员聚焦观看面孔时八处先验社会脑区活动并使用潜伏剖面分析归纳同伴关系多维模式。LPA结果与先前工作聚合，识别出选择性、良好与令人担忧三种同伴社会健康模式。此外发现性别与杏仁核对情绪vs中性面孔激活在预测社会健康剖面时有显著交互，提示男女在归属高vs低同伴卷入剖面的概率上存在差异。除验证潜伏剖面分类在严格筛查ABCD样本中的稳定性外，本研究为未来考察社会脑—健康关联中性别(如青春期发育或社会化)机制、使用明确诱发特定社会过程(含情绪加工)的任务及分别针对整体社会健康模式与单项结局提出假设提供依据。本发现增进了对青春期社会再定向(social reorientation)过程的理解，为全生命周期社会脑功能与长期社会健康关联的研究搭建基础。