探究功能连接在青春期早期暴力暴露与心理病理学关联中的中介作用

《Brain and Cognition》:Exploring the mediating role of functional connectivity in the association between violence exposure and psychopathology during early adolescence

【字体: 时间:2026年07月19日 来源:Brain and Cognition 2.1

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  •在童年时期接触过暴力的青少年,三年后表现出更严重的内化及外化症状。•网络暴力带来的影响在行为层面最为显著。•显著性网络与海马体的连接机制,始终在多种暴力经历与后期心理问题之间起中介作用。•研究结果表明,显著性-边缘系统通路可能是针对曾遭受暴力侵害的青少年开展早期预防和干预的潜在

  
  • 在童年时期接触过暴力的青少年,三年后表现出更严重的内化及外化症状。
  • 网络暴力带来的影响在行为层面最为显著。
  • 显著性网络与海马体的连接机制,始终在多种暴力经历与后期心理问题之间起中介作用。
  • 研究结果表明,显著性-边缘系统通路可能是针对曾遭受暴力侵害的青少年开展早期预防和干预的潜在目标。

引言

青春期早期,即11至14岁的发育阶段(Sawyer, Azzopardi, Wickremarathne, & Patton, 2018),其特征是大规模神经网络加速成熟,包括参与认知与情绪处理的网络之间整合度提高以及彼此分离程度加剧。由于这些大脑皮层网络在此阶段会迅速专业化,青春期早期便成为一个敏感期,在此期间,环境压力因素,尤其是暴力暴露,可能会对神经结构造成异常改变,进而导致这一发育阶段末期出现心理问题(Chen, 2010; Farrell, Thompson, Curran, & Sullivan, 2020; Notredame, Chawky, Beauchamp, Vaiva, & Séguin, 2020; Waterman, 2020)。然而,暴力暴露究竟通过哪些神经通路带来风险,目前仍缺乏足够了解,这就需要研究在这一关键的神经发育时期,暴力如何影响功能连接,以及功能连接的改变是否能够解释后续的行为表现(Fandakova & Hartley, 2020; O'Sullivan & Monk, 2020; Van Dammen, De Rooij, Behnsen, & Huizink, 2020)。
由于青少年中暴力暴露现象十分普遍,这一需求更为迫切。诸如“青少年风险行为监测系统”(YRBSS)和“全国儿童暴力暴露调查”(NatSCEV)等基于人群的研究表明,9至18岁的青少年中约有60%至少目睹过一种形式的暴力行为(Centers for Disease Control and Prevention, 2023; Finkelhor, Turner, Shattuck, & Hamby, 2013)。此外,此时期的校园欺凌和网络欺凌也十分普遍(Hymel & Swearer, 2015),有50%的青少年表示曾在学校遭遇过欺凌,还有三分之一的青少年每月都会遭到欺凌(Halliday, Gregory, Taylor, Digenis, & Turnbull, 2021; United Nations Educational Scientific and Cultural Organisation, 2019)。鉴于如此高的暴露率以及青春期早期巨大的神经发育变化(Jagasia, Nelson, & Campbell, 2024),弄清暴力影响行为发展轨迹的神经机制,对于帮助处于这一脆弱发育阶段的青少年至关重要。
越来越多的认知神经科学理论认为,大规模神经网络的功能紊乱是早期逆境与后期心理问题之间的核心关联机制。心理病理学的三重网络模型提供了一种机制性框架,该模型提出三个核心网络:默认模式网络、前额叶皮层网络以及显著性网络,它们共同构成一个整合系统,负责调控包括感知、情绪调节和社会功能在内的各种认知过程。研究表明,这些网络之间的功能失调与多种心理问题有关,比如焦虑症、抑郁症、创伤后应激障碍以及其他行为障碍(Corr et al., 2022; Menon, 2018)。
默认模式网络负责自我参照认知、情绪调节以及社会认知功能(Ho et al., 2021)。前额叶皮层网络作为认知控制中心,负责指导目标导向行为、解决问题以及维持注意力(McLaughlin and Lambert, 2017, Thijssen et al., 2021)。显著性网络则对于检测和整合内外部刺激至关重要,它能够根据重要信息动态调整不同网络之间的切换(Smitha et al., 2017)。总体而言,这一组网络被认为与多种心理问题有关,包括焦虑症、创伤后应激障碍、抑郁症以及行为障碍。在暴力暴露的背景下,这些网络之间的协调失常可能会导致对重要信息的过度关注,同时降低调控效率,从而增加出现情绪和行为紊乱的风险。
“逆境与心理病理学的维度模型”为研究这些关联路径提供了另一种视角。该模型将威胁相关的暴露因素(如暴力暴露)与剥夺相关的暴露因素(如忽视)区分开来,认为二者通过不同的机制影响神经发育(McLaughlin et al., 2014)。暴力相关的威胁暴露被认为会对与情绪调节、显著性处理以及威胁检测相关的系统产生更大影响,而这些功能恰好与上述三个网络密切相关(Busso, McLaughlin, & Sheridan, 2017; Carozza, Holmes, & Astle, 2022; Jagasia, Perrin, Campbell, Johnson, & Nebel, 2026; Lee et al., 2024; Miu et al., 2022; Zarchev et al., 2024)。结合这两种理论模型来看,青春期早期正是这些网络迅速专业化且网络间协调性不断提升的阶段(Corr et al., 2022; Menon, 2018)。在这一时期,暴力相关的威胁暴露可能会影响网络间的相互作用,从而导致对重要信息的过度关注,同时降低调控效率,进而增加出现内化及外化症状的风险。
一些新兴研究为这一可能性提供了初步证据。例如,Rakesh等人(2021)发现,显著性网络内部的连接强度越高,青少年时期的物质使用行为就越少,这体现了这些关联关系的复杂性,也凸显出有必要通过纵向研究、采用对发育阶段更为敏感的方法来探究功能连接作为潜在机制的作用。在研究网络间的连接关系——这一当前研究往往忽略的内容时,Chahal等人(2022)发现,在青少年样本中,所面临的逆境程度越高,网络间的连接强度就越低,而这种连接减弱又会与内化症状的增加相关。不过,不同研究的结果并不一致。以往的研究显示,大规模神经系统既可能存在过度连接的情况,也存在连接减弱的情况(Jagasia et al., 2026; Chahal et al., 2022; Brieant, Sisk, & Gee, 2021; Rakesh et al., 2021),这种差异可能源于发育时间的不同、逆境定义的差异、研究的结局不同以及研究方法的不同(如样本量较小、分析方法多样)。
日益增多的研究结果凸显出,我们迫切需要采取更有针对性、更精细的研究方法,以便更好地理解暴力暴露所带来的神经学后果,并采取相应措施加以缓解。了解从暴力暴露到功能连接,再到最终心理问题的整个过程中的作用机制,对于弥合基于研究的神经影像学成果与临床实践之间的差距至关重要,同时也是未来寻找神经生物标志物以及开发有效干预措施的基础。
本研究以三重网络模型和“逆境与心理病理学的维度模型”为指导,旨在探讨默认模式网络、前额叶皮层网络、显著性网络、杏仁核以及海马体之间的内在功能连接,是否在暴力暴露与心理问题之间起中介作用。我们借助ABCD研究项目,在基线阶段以及第1至3年的随访阶段,研究了5种暴力暴露类型(传统犯罪、同伴欺凌、目睹暴力、网络暴力、不良校园氛围)是否通过特定网络与皮下区域之间的连接变化,与后期出现的心理问题(内化及外化症状)存在关联。我们的假设是,所面临的逆境程度越高,这些网络之间以及网络与皮下区域之间的静息态功能连接就会发生改变,而这种连接的减弱则会导致第3年随访时心理问题症状的加重。

章节节选

研究方法

研究数据来源于“青少年大脑认知发展研究”(ABCD Study)及其子研究“社会发展研究”(ABCD-SD)(NIJ 2017-MU-CX-0044),后者是由美国司法部资助的ABCD研究项目的组成部分。ABCD-SD专门研究物质使用暴露、违法行为、受害经历与大脑发育之间的关联,其中受害经历和违法行为相关内容是通过问卷调查收集的。这项研究拥有较大的样本量(N = 2420),其抽样和招募策略

研究结果

本研究共纳入2016名青少年;经过多重插补处理后,共有1987名青少年被纳入中介分析。基线样本的人口统计学特征见表1。

讨论

本研究的主要目的是探讨在童年晚期长期遭受多种形式暴力侵害,是否会导致两年后功能连接发生改变,以及这些神经层面的差异是否会导致青春期早期出现内化及外化症状。与逆境发展的理论模型一致,所有类型的暴力暴露都预示着在基线后三年会出现更严重的内化及外化症状。中介分析

研究结论

本研究探讨了内在功能连接是否作为一种神经机制,将特定的暴力暴露类型与后期出现的内化及外化症状联系起来。研究结果表明,虽然暴力暴露对心理问题的直接影响在所有类型中都很明显,但某些特定的功能连接通路也在一定程度上解释了这些关联关系。这些结果揭示了暴力可能通过哪些神经发育过程增加风险,进一步推动了我们目前

资金支持

本研究得到了美国国家儿童健康与发育研究所(T32-HD 094687)、约翰斯·霍普金斯大学临床与转化研究学院“创伤与暴力跨学科研究培训项目”(T32 TR004928),以及美国国家儿童健康与人类发育研究所“神经发育障碍博士后研究培训项目”(5T32HD040127-24)的支持。

CRediT作者贡献说明

Emma Jagasia:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,研究方法,数据收集,正式分析,数据整理,概念构建。Mary Beth Nebel:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,结果可视化,结果验证,研究方法,正式分析。Sara Johnson:撰写——初稿,结果验证,研究指导。Jacquelyn Campbell:撰写——初稿,研究指导,概念构建。Nancy Perrin:撰写——初稿,研究指导,

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
Emma Jagasia|Mary Beth Nebel|Sara Johnson|Jacquelyn Campbell|Nancy Perrin
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