一项由美国国家卫生研究所资助的近10000名青少年的研究发现,在15岁之前使用药物的人的大脑结构与未使用药物的人的大脑结构之间发现了明显的差异。这些结构性的大脑差异中有很多似乎存在于儿童时期的任何物质使用之前,这表明它们可能与遗传、环境和其他神经因素一起,在生命后期开始使用物质的风险中起着作用。
“这增加了一些新的证据,表明个人的大脑结构,再加上其独特的遗传学、环境暴露以及这些因素之间的相互作用,可能会影响到他们对药物使用和成瘾的风险程度和适应能力,”诺拉·沃尔科博士说,奈达主任。“了解促成吸毒的因素与防止吸毒的因素之间复杂的相互作用,对于为有效的预防干预措施提供信息和向可能最脆弱的人提供支助至关重要。”
在3,460名15岁之前使用过药物的青少年中,大多数(90.2%)报告说,他们尝试饮酒,与尼古丁和(或)大麻的使用有相当大的重叠;分别有61.5%和52.4%的儿童使用尼古丁和大麻,也报告说他们饮酒。物质启动与各种大脑(全球)以及主要涉及皮层的区域性结构差异有关,其中一些是物质特有的。虽然这些数据有朝一日可能有助于指导临床预防策略,但研究人员强调,仅凭大脑结构无法预测青春期的物质使用情况,这些数据不应用作诊断工具。
来自华盛顿大学的研究人员利用美国广播公司的研究数据。路易斯评估了美国对9804名儿童的核磁共振成像扫描结果。当他们在9到11岁的时候--在“基线”--并跟踪参与者超过三年,以确定在基线磁共振成像中捕捉到的大脑结构的某些方面是否与早期物质启动有关。他们监测酒精、尼古丁和(或)大麻的使用,这是青少年早期使用的最常见物质,也是其他非法物质的使用。研究人员将2016年至2021年期间报告在15岁前开始使用药物的3460名参与者与未使用药物的参与者(6344人)进行了磁共振检测。
他们评估了大脑结构的全球性和区域性差异,观察了像体积、厚度、脑褶皱深度和表面面积,主要是大脑皮层。大脑皮层是大脑最外层的一层,与神经元紧密相连,负责许多更高层次的过程,包括学习、感觉、记忆、语言、情感和决策。这些结构的具体特征和差异--用厚度、表面积和体积测量--与认知能力和神经系统条件的变异性有关。
研究人员在全球范围内发现了15岁前报告物质启动的人和15岁前未报告物质启动的人之间的五项大脑结构差异。这包括在那些提示物质启动的患者中,大脑总体积增加,皮层下体积增加。另外在区域层面发现39个大脑结构差异,约56%的区域变化涉及皮层厚度。某些大脑结构上的差异也是使用的物质类型所独有的。
在一项特别分析中,研究人员发现,即使在移除那些在收集基线磁共振信息之前报告物质启动的参与者后,这些大脑差异中的很多仍然存在。结果比较的是那些没有报告任何物质使用启动的人和一个由1,203名参与者组成的分组,这些参与者在首次捕获其MRR时没有任何物质使用经验。这项次级分析的结果表明,在使用任何物质之前,这些大脑结构上的一些差异可能存在,这就对这种差异仅仅是由物质接触引起的解释提出了挑战,并指出了需要进一步研究的领域。
研究人员指出,虽然发现不同的大脑区域与寻求感觉和冲动性有关,但还需要做更多的工作来描述这些结构差异如何转化为大脑功能或行为上的差异。他们还强调遗传学、环境、大脑结构、产前环境和行为之间的相互作用会影响行为。
又一个最近的分析来自ABCD研究的数据 由密歇根大学进行的实验展示了这种相互作用,表明青少年早期大脑功能连接的模式可以预测青少年使用物质的开始,这些轨迹可能受到接触污染的影响。
未来的研究对于确定儿童年龄和持续使用药物或出现药物使用紊乱时,最初的大脑结构差异如何改变至关重要。
"通过ABCD的研究,我们有一个强大的纵向数据数据库,可以超越以前的神经影像学研究,了解大脑结构和物质使用之间的双向关系,"亚历克斯·米勒博士说,该研究的对应作者,印第安纳大学精神病学助理教授。“希望这些类型的研究,连同关于环境暴露和遗传风险的其他数据,能够有助于改变我们对药物使用紊乱的发展的看法,并为更准确的成瘾模式的发展提供参考。”
Reference:
AP Miller, et al. Neuroanatomical variability and substance use initiation in late childhood and early adolescence. JAMA Network Open. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2024.52027 (2024).