社会经济地位通过感觉联合皮层与前额叶结构的关联塑造及其对执行功能的影响机制研究

为解决社会经济地位(SES)如何通过感觉联合皮层(VAC/AAC)和前额叶皮层(PFC)结构差异影响执行功能(EF)这一科学问题，研究人员利用ABCD纵向队列数据，通过结构方程模型揭示了SES通过感觉皮层介导PFC发育并影响EF的神经机制。研究发现感觉皮层结构差异部分解释了SES对PFC结构和EF的影响，为早期干预提供了理论依据。

　　

在儿童发育过程中，社会经济地位(SES)的差异如何影响大脑结构和认知功能一直是神经科学领域的核心问题。已有研究表明，低收入家庭儿童在感觉联合皮层(包括视觉联合皮层VAC和听觉联合皮层AAC)和前额叶皮层(PFC)的结构上存在显著差异，这些差异可能进一步导致执行功能(EF)的发育差距。然而，关于感觉皮层是否作为"脚手架"支撑PFC发育并最终影响EF的神经机制仍不明确，且既往研究多受限于小样本横断面设计。

为回答这一问题，来自国外研究机构的研究团队利用青少年脑认知发展(ABCD)研究的纵向数据，对11,566名9-13岁儿童进行了为期两年的追踪。通过结构方程模型(SEM)分析皮层厚度和表面积的变化轨迹，首次系统验证了"感觉皮层-PFC-EF"的级联影响假说。相关成果发表在《Developmental Cognitive Neuroscience》上。

研究主要采用三项关键技术：1) 基于ABCD多中心队列的标准化MRI采集和FreeSurfer 7.1.1皮层重建；2) 使用Destrieux图谱提取VAC(含颞枕叶中部回等)、AAC(含缘上回等)和PFC(含额中回等)的双侧结构指标；3) 通过lavaan软件构建双时间点潜变量增长模型，分析SES→感觉皮层→PFC→EF的直接/间接效应。

【SES和皮层发育】结果显示，较高SES儿童在VAC/AAC的基线厚度/表面积及PFC表面积上显著更大。纵向分析发现SES正向预测VAC厚度、AAC厚度/表面积及PFC厚度的年变化率，表明SES差异持续影响皮层发育轨迹。

【感觉皮层介导PFC发育】关键发现证实了理论假设：VAC/AAC的基线结构完全介导了SES对PFC基线结构的影响(厚度模型β=0.051-0.089)，其变化率也介导了SES对PFC变化率的影响(β=0.004-0.017)。敏感性分析显示表面积数据更支持"感觉皮层→PFC"的理论方向。

【皮层结构与EF关联】尽管PFC结构与EF无直接关联，但发现AAC表面积(β=0.041)和VAC厚度(β=0.041)的基线水平正向预测EF表现，且部分介导SES-EF关联。值得注意的是，AAC厚度与EF呈负相关，形成"高SES→厚AAC→低EF"的反向中介路径。

在讨论部分，研究者强调这是首个在纵向设计中验证感觉皮层支架理论的大样本研究。发现感觉皮层(特别是AAC)在解释SES-EF关联中的关键作用，突破了传统仅关注PFC的局限。研究创新性地将听觉皮层纳入理论框架，提示语言经验可能通过AAC影响EF发育。虽然效应量较小(β<0.1)，但人口层面的累积效应显著。

该研究的局限包括EF测量单一(仅Flanker任务)、无法确定非线性关系及缺少幼儿期数据。未来应结合HBCD出生队列追踪更早期的神经发育，并探究认知刺激、语言输入等近端环境因素的作用。这些发现为针对感觉皮层发育的早期干预提供了新思路，提示整合视觉-听觉刺激的认知训练可能更有效改善低收入儿童的EF发展。