低强度爆炸重复暴露对加拿大武装部队破门手与狙击手神经认知功能的特异性影响及心理健康的中介作用分析

《Journal of the International Neuropsychological Society》：The impact of repetitive exposure to low-level blast on neurocognitive function in Canadian Armed Forces’ breachers, snipers, and military controls

本研究针对军事职业中重复暴露于低强度爆炸对神经认知功能的影响机制不明确的问题，通过对比加拿大武装部队破门手、狙击手与军事对照组（n=112），结合定向无环图（DAG）建立因果框架和贝叶斯因子分析模型。结果发现狙击手神经认知功能（尤其工作记忆）显著降低，且该效应不受心理健康症状中介；相反，爆破组与狙击组心理健康状态优于对照组。研究首次揭示了爆炸暴露职业对神经认知与心理健康影响的异质性，为军事医学中的诊断和康复策略提供了新视角。

　　

在近年以持久自由行动（OEF）和伊拉克自由行动（OIF）为代表的军事冲突中，爆炸暴露对服役人员健康的影响日益受到关注。据统计，超过73%的伤亡由爆炸物引起，而其中多数创伤性脑损伤（TBI）源于简易爆炸装置（IEDs）。尽管10-15%的爆炸相关TBI患者在初期症状消退后仍报告持续的脑震荡后症状，但爆炸所致TBI是否具有区别于其他损伤机制（如钝性创伤）的独特病理特征，一直是争议的焦点。更复杂的是，爆炸暴露常与创伤后应激障碍（PTSD）等心理健康问题共存，使得神经认知功能障碍的归因变得模糊。现有研究多集中于高强度爆炸（如火箭弹、IEDs）的影响，而对军事训练和作战中频繁发生的低强度爆炸（如武器射击、爆破作业）的长期累积效应知之甚少。特别是破门手（breachers）和狙击手（snipers）这类职业，因其长期、反复暴露于低强度爆炸环境，成为研究此类问题的理想群体。然而，爆炸暴露、神经认知状态、心理健康症状和脑震荡症状之间的因果关系网络尚未被明确检验。本研究由加拿大国防研究与发展中心的Alex P. Di Battista等人牵头，旨在通过构建因果模型，厘清低强度爆炸重复暴露对神经认知功能的特异性影响，并探讨心理健康在其中的作用。

研究人员采用了横断面研究设计，招募了加拿大武装部队（CAF）的破门手（n=30）、狙击手（n=32）以及性别、年龄匹配的军事对照组（n=50）。所有参与者完成了神经认知功能评估（包括四选择反应时任务、延迟样本匹配任务、n-back任务、Stroop任务）、心理健康评估（PCL-5用于PTSD症状，简要症状量表BSI用于躯体化、焦虑、抑郁症状）以及脑震荡症状评估（Rivermead脑震荡后症状问卷RPQ）。研究的关键创新在于使用定向无环图（DAG）来构建一个关于职业暴露如何影响神经认知功能的因果推断框架，并采用贝叶斯因子分析模型来估计潜在的神经认知功能，进而通过学生t模型和有序Logit模型评估职业分组的影响及其与心理健康的关系。

方法学概要

本研究核心方法包括：1) 使用定向无环图（DAG）建立职业暴露影响神经认知功能和心理健康的因果假设模型；2) 通过贝叶斯因子分析从多项计算机化神经认知任务（四选择反应时、延迟样本匹配、n-back、Stroop）中提取潜在神经认知功能构念；3) 利用学生t回归模型估计职业分组（破门手、狙击手、对照组）对神经认知功能的总效应和直接效应（调整心理健康和年龄）；4) 采用有序Logit模型分析职业分组对心理健康症状（PCL-5, BSI）和脑震荡症状（RPQ）的影响。样本来源于加拿大武装部队现役人员。

研究结果

神经认知状态的潜在建模

通过因子分析从六项神经认知任务中提取出一个潜在的神经认知状态变量。n-back任务（尤其是1-back, 2-back, 3-back）显示出最强的负向载荷，意味着在该潜在变量上得分越高，代表神经认知表现越差，主要反映在工作记忆更新能力的不足。

职业对神经认知状态的影响

分析表明，狙击手表现出比破门手和军事对照组更差的神经认知功能。具体而言，与对照组相比，狙击手的神经认知状态潜在变量得分更高（估计平均差[emd] = 0.35 SD单位，90%CI [0.01, 0.7]），表明功能更差。狙击手与破门手之间也存在差异趋势（emd = 0.28 SD单位，90%CI [-0.11, 0.64]），而破门手与对照组间无显著差异。这一效应主要由狙击手在n-back任务（工作记忆）上的较差表现所驱动。

心理健康症状的中介效应

与初始假设相反，心理健康症状（PCL-5, BSI各亚量表）并未中介职业与神经认知功能之间的关系。在统计模型中调整心理健康症状后，狙击手与对照组及破门手之间的神经认知功能差异依然存在，说明职业对神经认知的负面影响是直接的，并非通过心理健康状况恶化来传递。

职业对心理健康症状的影响

出乎意料的是，破门手和狙击手报告的心理健康症状严重程度普遍低于军事对照组。对照组报告中度至高度焦虑（BSI-A）、抑郁（BSI-D）和PTSD（PCL-5）症状的概率显著高于两个暴露组。狙击手报告中度至高度PTSD症状的概率略高于破门手，但报告中度至高度抑郁症状的概率则低于破门手。

职业对RPQ脑震荡症状的影响

破门手比对照组更可能报告中度至高度的脑震荡症状，特别是在头痛、健忘、注意力不集中、易怒和疲劳方面。狙击手仅在与对照组比较时，在头痛和头晕项目上报告更高症状。此外，狙击手在“畏光”项目上报告无症状的概率高于破门手和对照组。

结论与意义

本研究的核心发现是，在重复暴露于低强度爆炸的职业中，狙击手而非破门手，表现出特异性的神经认知功能损害，且这种损害不受心理健康状况中介。同时，暴露组（破门手和狙击手）的心理健康状况反而优于对照组，这可能与职业选拔过程中的自我选择（志愿者）和高韧性要求有关。这些结果首次将低强度爆炸暴露的效应与心理健康影响分离开来，表明其可能通过独立的生理机制直接作用于神经系统。

研究的意义重大。首先，它揭示了不同爆炸暴露职业（破门手 vs. 狙击手）对健康影响存在异质性，提示狙击手可能因额外承受武器后坐力导致的头部线性与旋转加速度，从而加剧了爆炸超压对神经系统的复合效应。这种机制上的区分（爆炸波导致颅骨瞬时形变与压力波 vs. 后坐力导致脑组织惯性剪切应力）为理解低强度爆炸相关损伤提供了新视角。其次，研究发现心理健康状况并非低强度爆炸影响神经认知的必要中介因素，这对以往侧重于高强度爆炸和PTSD共病的研究结论是一个重要补充和修正。研究采用的DAG框架和贝叶斯建模方法也为未来军事医学和创伤神经心理学领域的因果推断研究提供了透明、可重复的分析范例。然而，研究也存在局限性，如缺乏累积暴露量的精确测量、未使用半结构化访谈诊断脑损伤等。未来需要纵向研究并结合更直接的生物力学和神经影像学指标，进一步阐明低强度爆炸重复暴露的长期神经生物学后果。本研究结果对军事人员的健康监测、职业风险评估以及针对性康复干预措施的制定具有重要的启示意义。