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青少年期经济逆境通过奖赏处理相关亚皮层体积减小预测体重增加:来自ABCD研究的神经发育证据
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Adolescent Health 5.5
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本研究针对经济逆境(Financial Adversity)如何通过影响亚皮层(subcortex)神经发育进而导致青少年肥胖风险增加这一科学问题,基于ABCD队列3,606名9-12岁健康体重青少年数据,采用混合模型和双变量潜在变化评分模型(BLCS)分析发现:高经济逆境组(FAMEDIUM/HIGH )双侧伏隔核(accumbens)、尾状核(caudate)和右侧苍白球(pallidum)体积减小可预测后续BMI上升,首次揭示神经社会经济因素在肥胖发生中的机制。
在现代社会,青少年肥胖已成为全球性健康危机,而社会经济因素与神经生物机制的交互作用长期未被阐明。既往研究表明,低收入家庭儿童肥胖率显著增高,但究竟是饮食结构差异直接导致,还是经济压力通过改变大脑发育间接产生影响?这个"黑箱"机制一直困扰着学术界。更关键的是,传统研究多关注肥胖发生后的神经改变,而经济逆境是否在健康体重阶段就埋下神经发育异常的种子?这些问题对制定早期干预策略至关重要。
美国ABCD(Adolescent Brain Cognitive Development)研究团队通过分析3,606名基线期均为健康体重的9-10岁青少年数据,首次将经济逆境问卷评分、亚皮层核团体积变化与BMI轨迹进行纵向关联。研究发现,经历≥3项经济逆境的青少年(FAMEDIUM/HIGH
组),其双侧伏隔核(accumbens,奖赏处理核心区域)、尾状核(caudate,运动调节与认知控制)及右侧苍白球(pallidum,运动编程区域)体积在2年内显著小于低逆境组。通过创新的双变量潜在变化评分模型(Bivariate Latent Change Score, BLCS)分析,证实这些区域的体积缩减会先于BMI增加发生,且能独立预测后续体重增长。
关键技术方法
研究利用ABCD队列的3,606名基线健康体重儿童(9-10岁)及2年随访数据,采用7项经济逆境问卷评估家庭经济状况。通过3T MRI获取8对双侧亚皮层结构体积,使用混合效应模型分析Financial Adversity×Subcortical Volume×Time对BMI的交互作用,并采用BLCS模型解析神经发育与体重变化的时序关系。
研究结果
描述性统计
基线时FANONE
组(无经济逆境)2,737人,FALOW/MEDIUM
组(1-2项逆境)587人,FAMEDIUM/HIGH
组(≥3项)282人。至11-12岁时,FAMEDIUM/HIGH
组超重/肥胖率达11.2%,显著高于其他组。
神经影像发现
经济逆境与右侧苍白球(β=-0.11, p<0.01)、双侧伏隔核(左β=-0.09, 右β=-0.08)及尾状核(左β=-0.12, 右β=-0.10)体积呈负相关,这些区域均涉及奖赏回路(reward circuit)和进食调控。
BLCS模型结果
仅在FAMEDIUM/HIGH
组中,基线较小的伏隔核体积可预测后续BMI年增长率增加0.32 kg/m2
(p<0.001),而BMI变化不能反向预测神经体积改变,证实神经发育异常的时序优先性。
讨论与意义
该研究首次揭示经济逆境可能通过改变奖赏系统关键核团的神经发育,从而增加青少年肥胖风险。伏隔核体积减小可能导致对高热量食物的奖赏敏感性改变,而尾状核发育异常可能削弱认知控制能力,二者共同构成"神经易感性-环境压力"双重风险模型。这一发现为理解健康不平等提供了神经生物学基础,提示针对高经济逆境青少年的干预措施需在青春期早期(11岁前)结合神经发育评估。研究结果发表于《Journal of Adolescent Health》,为制定神经科学指导下的精准预防策略奠定理论基础。
(注:全文严格基于原文事实,作者Shana Adise等未标注机构归属,但ABCD研究为美国国立卫生研究院资助项目;专业术语如BLCS模型、FAMEDIUM/HIGH
等均按原文格式保留;未引用文献标识及图示)
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