《Developmental Cognitive Neuroscience》：White matter integrity buffers the impact of screen time on inhibitory control in youth
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摘要翻译：
过度的屏幕时间与抑制控制（executive function的核心成分）下降相关，但神经生物学因素是否缓冲这一效应仍不清楚。本横断面研究旨在探究屏幕时间与抑制控制之间的关系，以及白质完整性（轴突连贯性的标志）是否在儿童和青少年中调节这一关系。
摘要翻译：
过度的屏幕时间与抑制控制（executive function的核心成分）下降相关，但神经生物学因素是否缓冲这一效应仍不清楚。本横断面研究旨在探究屏幕时间与抑制控制之间的关系，以及白质完整性（轴突连贯性的标志）是否在儿童和青少年中调节这一关系。共150名7–17岁参与者完成了Stroop色词测验（Stroop Color and Word Test）以评估抑制控制。参与者接受了扩散加权磁共振成像（diffusion-weighted magnetic resonance imaging）以评估白质完整性。屏幕时间通过照护者报告确定。白质完整性以八个白质束的分数各向异性（fractional anisotropy，FA）为指标：双侧上纵束（superior longitudinal fasciculus，SLF）I/II、SLF III、弓状束（arcuate fasciculus）和扣带束（cingulum bundle）。研究人员分析了白质完整性是否调节屏幕时间与抑制控制之间的关系。较长的屏幕时间与较弱的抑制控制相关。右侧SLF I/II、SLF III和弓状束的FA与屏幕时间呈负相关。右侧SLF I/II显著调节了屏幕时间与抑制控制之间的关系。仅在较低FA水平下观察到屏幕时间增加对抑制控制降低的效应。其他任何白质束的调节效应均不显著。这些发现表明，白质完整性可能反映对屏幕时间相关抑制控制下降的神经认知韧性。右侧SLF I/II的FA可能反映个体对屏幕暴露认知相关影响的易感性差异，凸显了白质完整性在理解屏幕时间相关神经认知结局变异性中的重要性。
论文解读文章：
**研究背景与问题**
随着智能手机、平板电脑等数字设备的普及，儿童和青少年的屏幕使用时间显著增加。尽管部分屏幕使用具有教育或社交益处，但越来越多的证据表明，过度屏幕时间与神经发育延迟、认知损伤、睡眠障碍、注意力困难及冲动性增高等问题相关。其中，抑制控制（inhibitory control）作为执行功能的核心成分，其下降尤为令人担忧，因为抑制控制受损会进一步削弱青少年调节屏幕使用的能力，可能形成恶性循环。然而，以往研究多聚焦于屏幕时间与抑制控制的直接关联，对于哪些神经生物学因素能够缓冲这一负面影响尚不清楚。白质完整性（white matter integrity）作为轴突连贯性的指标，可能通过促进高效的神经信号传递而赋予个体认知韧性，但既往未见研究检验其在屏幕时间与抑制控制关系中的调节作用。因此，本研究旨在探讨白质完整性是否调节屏幕时间对抑制控制的影响。
**研究设计与结论**
研究招募了来自韩国首尔大学和蔚山国立科学技术研究所的WECANDOIT项目（Wellness Effects on Childhood and Adolescent Neurocognitive Development Outcomes and Individual Trajectories）的150名7–17岁参与者（平均年龄13.63岁，女性80名）。研究人员通过照护者报告评估屏幕时间，采用Stroop色词测验测量抑制控制，并利用扩散加权磁共振成像提取八个白质束（双侧SLF I/II、SLF III、弓状束、扣带束）的分数各向异性（FA）作为白质完整性指标。结果显示，更长屏幕时间与更差的抑制控制显著相关；右侧SLF I/II、SLF III和弓状束的FA与屏幕时间负相关；并且右侧SLF I/II显著调节了屏幕时间与抑制控制的关系，仅在低FA个体中屏幕时间增加导致抑制控制下降，而高FA个体中该关联不显著。这一发现首次证明白质完整性可缓冲屏幕时间对抑制控制的不利影响，提示右侧SLF I/II的FA可能成为反映个体对屏幕暴露认知效应易感性的神经标志物，为理解屏幕时间相关认知结局的个体差异提供了新视角。
**关键方法**
研究使用了以下关键技术：基于扩散张量成像（DTI）的分数各向异性（FA）评估白质完整性；采用多壳层扩散加权成像（b值=1000/2000/3000 s/mm2）采集数据；利用Brainlife.io平台进行预处理，包括去噪、涡流校正、偏置场校正等；使用基于白质解剖分割（Bullock等，2019）的自动束迹分割提取八条白质束；采用PROCESS宏进行调节效应分析，并通过Johnson-Neyman技术识别显著区域。样本来源于WECANDOIT项目，共150名参与者。
**研究结果**
*3.1 人口统计学、临床和神经影像特征*
参与者平均年龄13.63岁，女性占53.3%。Stroop干扰分数与年龄、性别无显著相关，FA值在Bonferroni校正后也未发现显著性别差异或年龄关联。
*3.2 抑制控制与屏幕时间之间的关联*
在控制年龄和性别后，偏相关分析显示屏幕时间与Stroop干扰分数显著正相关（partial r = .275, p < .001），表明更长屏幕时间与更差抑制控制相关。
*3.3 白质完整性与屏幕时间及抑制控制的关联*
右侧SLF I/II（partial r = –.197, p = .017）、右侧SLF III（partial r = –.167, p = .043）和右侧弓状束（partial r = –.220, p = .007）的FA值与屏幕时间显著负相关，其他白质束无显著关联。FA与Stroop干扰分数无显著相关。
*3.4 调节效应分析：屏幕时间与反应抑制的关系受白质完整性调节*
右侧SLF I/II的FA与屏幕时间的交互项显著（ΔR2 = .049, b = –7.02, p = .005），并经过Bonferroni校正后仍显著。Johnson-Neyman分析显示，仅在低FA（–1 SD）时，屏幕时间与Stroop干扰分数显著关联（b = 0.32, p < .001），高FA时无关联（b = 0.02, p = .83）。其他白质束的交互效应未达校正阈值。
*3.5 附加和探索性分析*
3.5.1 屏幕时间亚型效应：主动屏幕活动（如视频游戏、短信）的调节效应比被动活动（如看电视）更明显，但未达Bonferroni校正阈值。
3.5.2 年龄调节效应：屏幕时间×年龄交互不显著（p = .766），但年龄分层分析显示12岁及以上亚组中调节效应显著，而12岁以下亚组不显著。
3.5.3 控制青春期发育：将青春发育量表（PDS）作为协变量后，结果模式与主分析一致，但交互效应未达校正阈值。
**讨论与结论**
本研究发现屏幕时间越长，抑制控制越差，与既往Meta分析及纵向研究结果一致，支持了过度屏幕使用可能通过挤占睡眠、身体活动等发展性活动而损害执行功能。右侧SLF I/II作为连接额顶叶的重要白质束，其完整性高者可能具备更好的神经传导效率和认知韧性，从而缓冲屏幕时间的不利影响；而低完整性个体则更易受损。探索性分析提示主动屏幕活动可能对抑制控制要求更高，因此调节效应更明显。研究中调节效应仅见于右侧白质束，与抑制控制的右半球偏侧化证据相符。局限性包括横断面设计无法推断因果、父母报告屏幕时间可能存在回忆偏倚、单一Stroop测验难以全面测量抑制控制等。但本研究首次证明白质完整性调节屏幕时间与抑制控制的关系，强调了考虑个体神经生物学差异在评估屏幕使用对青少年认知影响中的重要性。研究结论为：右侧SLF I/II的白质完整性可能反映个体对屏幕时间相关抑制控制损伤的神经认知韧性，高完整性可缓冲负面效应，低完整性则增加易感性。未来需纵向研究进一步验证其因果机制。
