一项由美国国立卫生研究院(NIH)资助的研究发现,在15岁之前开始使用物质的近10,000名青少年中,其大脑结构与未使用者存在显著差异。许多这些差异在物质使用前就已经存在,这表明它们可能是遗传和环境等风险因素的一部分。
研究表明,早期物质使用者(特别是那些在15岁之前开始使用的人)的大脑结构存在广泛和区域性的变化,尤其是在皮层,与早期酒精、尼古丁和大麻的使用有关。虽然单凭大脑结构无法预测物质使用,但这些发现有助于改进预防策略和理解成瘾的模型。
关键事实包括:
- 早期使用指标:15岁之前开始使用物质的青少年表现出大脑结构差异,有些差异在使用前就已存在。
- 皮层变化:区域性的皮层厚度和脑容量差异显著,约56%的变化与厚度相关。
- 物质特异性差异:不同类型物质(如酒精、尼古丁和大麻)使用相关的独特结构性变化。
研究负责人诺拉·沃尔科夫博士(Nora Volkow M.D.),国家药物滥用研究所(NIDA)主任表示:“这进一步证明了个体的大脑结构,连同其独特的基因、环境暴露及其相互作用,可能影响他们对物质使用和成瘾的风险和韧性。”
在这项研究中,来自华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员分析了9,804名9至11岁儿童的MRI扫描数据,并跟踪了他们在三年内的变化,以确定基线MRI捕捉到的某些大脑结构特征是否与早期物质使用有关。他们监测了酒精、尼古丁和/或大麻的使用情况,以及其他非法物质的使用。
研究人员比较了3,460名报告在15岁之前开始使用物质的参与者与未使用者(6,344人)的MRI图像,评估了全球和区域性大脑结构差异,主要关注皮层的体积、厚度、脑沟深度和表面积。皮层是大脑最外层,紧密排列着神经元,负责许多高级功能,包括学习、感知、记忆、语言、情感和决策。
研究人员发现了五种全球水平上的大脑结构差异,包括早使用物质者的总脑体积和皮层下体积更大。此外,还发现了39种区域性大脑结构差异,约56%的区域性差异涉及皮层厚度。一些大脑结构差异似乎与使用的物质类型有关。
事后分析显示,即使排除了在收集基线MRI之前报告物质使用的参与者,许多大脑差异仍然存在。这表明,一些大脑结构差异可能在任何物质使用之前就已经存在,挑战了这些差异仅由物质暴露驱动的解释,并指出了进一步研究的方向。
研究人员指出,虽然一些被识别出的大脑区域与寻求刺激和冲动行为有关,但仍需更多工作来明确这些结构差异如何转化为大脑功能或行为的差异。他们还强调,基因、环境、大脑结构、产前环境和行为之间的相互作用影响行为。
未来的研究将至关重要,以确定初始大脑结构差异如何随着年龄增长和持续物质使用或成瘾的发展而变化。
印第安纳大学精神病学助理教授、该研究的主要作者亚历克斯·米勒博士(Alex Miller, Ph.D.)表示:“通过ABCD研究,我们拥有一个强大的大型纵向数据库,超越了之前的神经影像学研究,以理解大脑结构和物质使用之间的双向关系。希望这类研究结合其他关于环境暴露和遗传风险的数据,能够改变我们对成瘾发展方式的理解,并为未来的成瘾模型提供更准确的信息。”
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