一项大规模儿科神经影像学研究中的社区机会、白质与认知功能

《Translational Psychiatry》：Neighborhood opportunity, white matter, and cognition in a large pediatric neuroimaging study

　　

摘要

社区环境对儿童发展具有重要影响，但现有研究主要关注社会经济指标作为环境背景的替代指标。然而，目前尚不清楚多维度社区特征中的哪些具体成分与儿童大脑白质微结构和认知能力之间存在最强烈的关联。我们利用青少年大脑认知发展（ABCD）研究中的6141名儿童（年龄8-10岁）的数据以及经过充分验证的扩散磁共振成像技术，探讨了社区环境、白质微结构与认知表现之间的多层次关联。社区环境的评估采用了“儿童机会指数2.0”（Child Opportunity Index 2.0，简称COI），该指数包括总体得分、涵盖教育、社会经济状况和健康环境三个领域的得分，以及29个具体的社区指标。为了解释可能存在的非线性关联，并同时考虑人口统计和家庭因素，我们采用了广义加性模型（Generalized Additive Models）。研究发现，较高的社区环境与大脑上纵束I（Superior Longitudinal Fasciculus I，简称SLF-I）的分数各向异性（fractional anisotropy，简称FA）值较高有关，而SLF-I是参与高级认知功能的前额-顶叶连接通路。较高的社区环境还与更好的认知表现相关，其中在“结晶化认知”（Crystallized Cognition）方面表现最为显著，这反映了儿童积累的知识和基于经验的能力。中介分析表明，SLF-I的分数各向异性在一定程度上解释了社区环境与认知表现之间的关联。在具体指标层面，获得高质量教育的机会、较高的社区就业率以及更完善的医疗保险覆盖范围被确定为影响神经认知结果的最重要因素。这些发现强调了多维度社区评估方法的价值，并指出了某些可改变的社区环境因素，这些因素可能成为社区层面干预的目标，以促进儿童时期的神经认知发展。