早期生活应激对成年大脑功能连接的长期影响:情绪调节中的关键发现与意义

【字体: 时间:2025年04月19日 来源:Translational Psychiatry 5.8

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  为探究早期生活应激(ELS)对大脑功能连接的影响,研究人员对 161 名参与者进行纵向研究。结果发现不同时期的应激与特定脑区功能连接改变有关,如产前和童年应激降低皮质下与认知网络连接,青春期应激则增加突显网络(SN)与认知网络连接,该研究为理解应激对大脑影响提供新视角。

  在大脑发育的 “神秘旅程” 中,早期生活应激(Early Life Stress,ELS)就像一个隐藏的 “捣乱分子”,悄悄影响着大脑的正常发育进程,还增加了日后患上精神疾病的风险。过往研究虽然发现 ELS 与大脑功能及连接的改变存在关联,但大多存在局限。比如,多数研究只聚焦于少数预先选定的脑区,未能全面探索大脑整体的变化情况;而且,对于应激发生的时间点会如何影响大脑在情绪处理过程中的反应,也缺乏深入研究。同时,以往研究采用的 ELS 测量方式各不相同,难以确定一般应激暴露对成年人功能性网络组织的影响。正是在这样的背景下,为了更深入地了解 ELS 与大脑功能连接之间的关系,德国海德堡大学曼海姆医学院儿童和青少年精神病学与心理治疗系等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Translational Psychiatry》上。
研究人员利用曼海姆高危儿童纵向出生队列研究的数据(,87 名女性,平均年龄岁),踏上了探索之旅。在研究过程中,他们运用了多种关键技术方法。首先,采用改良版慕尼黑事件清单,从参与者 3 个月大开始,一直到 33 岁,全面测量其一生中经历的应激性生活事件,并巧妙地将其分为产前 / 新生儿期(从怀孕到出生后 3 个月)、婴儿期和幼儿期(3 个月 - 4.5 岁)、童年期(4.5 - 11 岁)和青春期(11 - 19 岁)四个发展阶段。在参与者 33 岁时,研究人员借助功能磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技术,让他们完成一项基于 fMRI 的情绪调节任务。之后,运用全脑广义心理生理交互作用(Generalized Psychophysiological Interactions,PPI)方法,精确计算任务相关的定向功能连接,以此深入探究不同时期应激暴露与功能连接之间的关联。

下面来看看研究的具体结果。

  1. 行为学结果:参与者在 “消极观看”(look negative)条件下对负面情绪强度的评分,明显高于 “情绪调节”(regulate negative)条件,这表明从行为层面来看,情绪调节任务取得了成功。进一步分析发现,青春期的生活应激与情绪调节成功率呈负相关,而童年期和青春期的生活应激都与成年后的内化和外化症状增加有关。
  2. 任务相关的大脑激活:在情绪调节过程中(regulate > look negative),额叶、顶叶、颞叶皮质以及小脑等多个脑区的激活增强,而脑岛、颞上回和右中央前回的激活则有所减弱。另外,童年期的应激与情绪调节时左侧梭状回和小脑的激活增加存在关联。
  3. 任务依赖的连接性:在情绪调节期间,研究人员发现多个脑区的功能连接出现下降。具体来说,视觉网络、突显网络(Salience Network,SN)和感觉运动网络等区域的 225 个连接与任务效应相关。这意味着在情绪调节过程中,这些脑区之间的信息传递和协同工作方式发生了改变。
  4. 发育应激与任务依赖的功能连接:产前和新生儿期的应激与功能连接呈负相关,主要涉及皮质下和额叶区域的连接变化,如额叶到皮质下、扣带回以及皮质下到其他网络的传出连接受到影响。婴儿期和幼儿期的应激,在经过校正后,未发现与情绪调节期间的功能连接存在关联。童年期的应激同样与功能连接呈负相关,涉及皮质下、颞叶和顶叶区域,主要是皮质下到边缘系统、默认模式网络(Default Mode Network,DMN)和注意网络的连接改变。青春期的应激在控制早期应激暴露的影响后,发现与从扣带回(对应于 SN 到认知网络)到其他区域的大量连接变化有关,且这些变化呈现正相关。
  5. 脑 - 行为关系:虽然研究人员发现了一些连接变化与心理病理学测量之间的关联,但这些关联较小,在经过错误发现率(False Discovery Rate,FDR)校正后并不显著。这说明目前还难以确定这些神经变化与行为之间的明确关系。
  6. 敏感性分析:在采用不同的脑图谱进行分析时,对于产前和童年期应激,发现不同图谱下的连接变化相似;对于青春期应激,在控制其他发育时期的影响后,不同图谱下也能得到相似结果。当仅基于自我报告计算青春期应激分数时,研究结果依然相似。此外,排除未使用重新评价策略调节情绪的参与者后,产前应激和青春期应激的结果仍能得到重复。

综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它揭示了早期生活应激对成年人大脑功能连接的影响存在发育特异性模式。产前和童年期应激导致皮质下区域与认知网络之间的功能连接降低,而青春期应激在排除早期应激影响后,会使突显网络与皮质下和认知网络之间的连接增强。这些发现为我们理解应激如何在特定发育时期影响大脑功能提供了关键线索,有助于确定干预的关键窗口期,从而为降低长期心理健康风险提供重要依据。不过,该研究也存在一些局限性,如应激测量主要依赖父母报告、发育阶段划分可能不够精确、存在回忆偏差等。未来的研究可以针对这些不足展开进一步探索,推动我们对早期生活应激与大脑发育关系的认识不断深入。
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