《Neuropsychologia》：Longitudinal neural development of looming visual motion processing in full-term and premature infants and children
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早产儿与足月儿在视觉运动感知中的脑发育差异及神经机制研究
Silje-Adelen Nenseth | Kenneth Vilhelmsen | F.R.(Ruud) van der Weel | Audrey L.H. van der Meer
挪威科技大学（NTNU）心理学系，发展神经科学实验室，挪威特隆赫姆，邮编7491
摘要
这项纵向研究调查了足月婴儿、早产儿以及4个月、1岁和6岁儿童对接近的视觉运动的脑电反应。参与者观察了一个以不同速度（快速、中速和慢速）正面接近的虚拟球体。足月婴儿表现出与视觉逼近现象相关的脑电反应，这些反应发生的距离逐渐靠近虚拟碰撞点，平均碰撞时间（TTC）从4个月时的-835毫秒减少到1岁时的-575毫秒，再到6岁时的-260毫秒。相比之下，早产儿在1岁到6岁期间的改善较为有限（TTC从-850毫秒变为-435毫秒）。在1岁和6岁时，足月婴儿的脑电反应在所有逼近速度下都保持一致，且明显比早产儿更接近碰撞点；而早产儿在婴儿期依赖一种基于视觉角度的效率较低的策略。到6岁时，早产儿也采用了基于时间的策略，但其反应仍然显著早于足月婴儿。时频分析（Temporal Spectral Evolution, TSE）显示，在婴儿期，两组都对视觉逼近现象表现出同步的伽马波以及不同步的theta波、alpha波和beta波活动。随着年龄的增长，足月婴儿表现出比早产儿更强且更具有频率特异性的振荡活动。一致性连接性分析进一步表明，足月婴儿在所有年龄段都具备更广泛和更有组织的功能性脑网络连接。这些发现共同表明，早产儿存在持续的皮质发育不成熟和背侧通路功能完整性下降的问题，从而导致从婴儿期延续到幼儿期的视觉运动感知缺陷。
研究片段
引言
视觉运动感知的正常发展对于姿势控制（Lejeune等人，2006年）、环境导航（Warren和Hannon，1988年）以及动作与感知之间的耦合（Sommerville和Woodward，2005年）至关重要。不同类型的视觉运动会引发不同的运动或物体运动模式：自我运动会产生视流，而物体运动则会产生横向、径向、平移或收缩性的视觉模式。
参与者
共有20名正常发育的婴儿参与了这项纵向研究：10名足月婴儿（5名女孩）和10名中度至极重度早产婴儿（6名女孩）。足月婴儿是通过出生通知和与家长的直接联系招募的，这是2005年启动的一项持续招募计划的一部分。从大约300名参与者中，根据性别和年龄将足月婴儿与早产婴儿进行了匹配。
与视觉逼近现象相关的反应时间
足月婴儿在4个月、1岁和6岁时分别贡献了140个、166个和152个与视觉逼近现象相关的脑电峰值，而早产婴儿分别贡献了189个、176个和190个峰值。这些峰值在各种逼近速度下分布均匀。
如图3和表1所示，足月婴儿的脑电反应随着年龄的增长而逐渐靠近虚拟碰撞点，平均碰撞时间（TTC）从4个月时的-834毫秒（标准差=79毫秒）逐渐缩短。
讨论
这项纵向研究考察了足月婴儿和早产儿在4个月、1岁和6岁时对视觉逼近现象的皮质发育反应。婴儿和儿童参与者观察了一个在大屏幕上以低速、中速和高速接近的模拟球体。通过对每次试验的脑电反应进行分析，确定了神经激活相对于虚拟碰撞的时间。
结论
研究结果表明，足月婴儿的视觉运动感知能力从4个月到1岁以及幼儿期都有显著提升，这可能是由于大脑结构和功能的发育以及运动经验的增加所驱动的。相比之下，早产儿在处理视觉逼近信息方面存在发育延迟，表现为依赖较低效的时间策略、高频振荡出现的延迟等。
作者贡献声明
Kenneth Vilhelmsen：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、研究设计、方法论、数据分析、数据管理、概念构建。
Silje-Adelen Nenseth：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、结果验证、软件使用、资源管理、项目协调、方法论、数据分析、数据管理、概念构建。
Audrey L. H. van der Meer：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、结果验证。
未引用的参考文献
Atkinson和Braddick，2012年；Bonnier，2008年；Gilmore和Rettke，2003年；Talairach和Tournoux，1988年；Van der Meer和Van der Weel，2020年。
致谢
我们衷心感谢所有参与者及其家庭对这项纵向研究的投入和持续参与。同时，我们也感谢多年来为数据收集做出贡献的实验室成员。特别感谢圣奥拉夫大学医院新生儿重症监护科主任Ragnhild St?en教授在招募早产儿方面的宝贵合作。此外，我们也感谢?or?e Veljkovi?硕士的贡献。
