日本婴儿期非典型神经发育的多层次因素与早期指标:一项前瞻性纵向观察研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:JMIR Pediatrics and Parenting 2.1

编辑推荐:

  推荐:本研究针对早期神经发育异常的识别难题,通过前瞻性纵向设计追踪147对母婴从妊娠至产后12个月的数据,结合M-CHAT量表和SHAP机器学习分析,发现母亲心理压力(K6)、母婴联结(MIBS-J)及婴儿睡眠模式(如夜间睡眠时长、入睡困难)是预测12月龄发育特征的关键指标(AUC=0.79),为早期筛查提供了可量化生物行为标记。

  

在儿童发育领域,早期识别神经发育异常如同寻找大海中的微光。尽管自闭症谱系障碍(ASD)等疾病的诊断通常在幼儿期确立,但越来越多的证据表明,生命最初12个月的行为特征可能已埋下发育轨迹的伏笔。然而,这个阶段的个体差异宛如万花筒——哪些是正常的发育变异?哪些是真正的预警信号?更复杂的是,母亲的心理状态、婴儿睡眠、免疫因素等多层次影响如同交织的蛛网,传统研究方法难以厘清其动态关联。

由日本九州大学医学研究院等六所机构组成的研究团队,开展了一项名为"Multilevel Factors and Indicators of Atypical Neurodevelopment During Early Infancy in Japan"的前瞻性纵向研究。这项发表在《JMIR Pediatrics and Parenting》的工作,创新性地将发育量表与可解释人工智能结合,如同为发育监测装上"显微镜"和"时间透镜",首次系统揭示了从妊娠到婴儿期的21个关键预测因子及其动态贡献模式。

研究人员采用多中心纵向队列设计,纳入147对母婴从妊娠20周追踪至产后12个月。关键技术包括:1)改良版幼儿自闭症筛查量表(M-CHAT)10项简版评估12月龄发育特征;2)孕期/脐血中维生素D(25(OH)D)、褪黑素及细胞因子(IL-1β/IL-6等)检测;3)采用L2正则化逻辑回归结合SHAP值分析,解析预测因子的时序贡献。

【结果】
描述性分析显示,12月龄婴儿中21%存在至少1项M-CHAT阳性表现(得分≥1),其中74%异常集中在ASD特异性行为(如异常手指动作、对噪音过敏)。

相关性网络揭示:

  • 生物标志物:脐血IL-1β升高与M-CHAT得分正相关(r=0.24),而母血IL-1β在孕中期却呈负相关,提示炎症影响的"时间窗效应"。
  • 睡眠指标:6月龄婴儿夜间睡眠<9小时、入睡耗时≥1小时与M-CHAT得分显著相关(|r|>0.3),且与12月龄就寝时间形成跨期关联。
  • 心理因素:母亲孕晚期心理痛苦量表(K6)得分每增加1分,婴儿发育异常风险提升18%。

机器学习模型(AUC 0.79)显示:

  • 最强预测因子:12月龄就寝时间(SHAP值0.32)、6月龄夜间睡眠时长(0.28)和母亲产后1月母婴联结量表(MIBS-J)得分(0.25)。
  • 动态模式:部分案例风险在孕晚期因母亲K6升高而显现,另一些则在6月龄后因睡眠紊乱才凸显。

【讨论与意义】
这项研究首次绘制了"孕产期-婴儿期"多因素影响发育特征的动态图谱,有三重突破:
1)方法学创新:将SHAP值转化为"发育风险贡献曲线",直观显示K6评分在孕晚期、睡眠指标在6月龄的两个关键干预窗口。
2)临床启示:提出"睡眠-心理"双维度筛查策略——对孕晚期K6≥5分或6月龄入睡困难≥30分钟的婴儿,建议加强发育监测。
3)机制线索:脐血IL-1β/IL-6失衡可能通过影响昼夜节律(如褪黑素分泌)间接干扰神经发育,为后续研究指明方向。

研究也存在局限性,如样本量较小、M-CHAT阳性未最终确诊ASD等。但正如作者强调,这种"从症状到机制"的研究范式,为理解神经发育连续谱系提供了新框架。当儿科医生未来面对"孩子不爱对视"的担忧时,或许能借助这类多维预测模型,更早区分需要干预的案例,让支持措施如春风化雨,润物于发育的关键窗口。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号