大脑“指纹识别”提供了对青少年心理健康状况的深入了解
根据阳光海岸大学研究人员的一项全球首次研究,对一个人独特的大脑特征(很像指纹)进行医学成像,有可能预测青少年的心理健康问题。
一项研究发表在科学杂志,南加州大学汤普森研究所的研究人员测试了个别青少年大脑活动模式的独特性,以及他们大脑网络的变化是否与他们在不同时间点的心理健康症状相关。
汤普森研究所神经成像平台负责人Shan博士说:“我们研究了大脑网络中是否存在独特的神经活动模式,这些模式可能与青少年,特别是那些易受精神健康障碍影响的青少年,所经历的新出现的困扰、困惑和沮丧情绪有关。”
单霁翔是这项研究的第一作者,他说,该团队描述了不同大脑“功能网络”的发展青少年从大脑扫描每四个月对大约70名参与者进行一次,参与者的年龄从12岁到15岁不等。
每次进行扫描时,参与者还需要完成问卷调查,询问他们在过去30天内的感受,特别是他们的抑郁和焦虑程度。
“这些发现强调了纵向神经成像对监测青少年心理健康的重要性——此时大脑正在发育,结构和功能都在发生巨大变化——以及它在异常行为出现之前检测变化的潜力,”单博士说。
“鉴于年轻人新出现的精神疾病的性质,对心理困扰的持续测量更有可能揭示神经生物学测量和精神疾病之间的重要联系。”
当大脑发生变化时,将其绘制出来
这些数据是汤普森研究所“青少年大脑纵向研究”(实验室)的一部分,该研究旨在追踪青少年时期大脑的变化,并更深入地了解影响青少年心理健康的因素。
超过一半心理健康问题都是在14岁之前建立的。在澳大利亚,15岁至19岁的年轻人中,有四分之一符合可能患有严重精神疾病的标准。
大脑的特征“独特性”是由一个人在其他时间点与自己的相似程度,以及他们与同龄人(其他参与者)的相似程度决定的。
洞察年轻人思维的异同
就像指纹一样人类的大脑随着人们年龄的增长,大脑不同区域之间的信号变得更加个性化和专业化。
“大脑就像一个交响乐团大脑不同区域的活动同步,从而决定我们的思想和行为,”单霁翔说。
12岁的孩子被证实存在独特的全脑同步,92%的参与者有自己的功能连接体或独特的大脑“指纹”。
进一步分析13个个体大脑网络在12岁时就发现了一些网络的独特性,而另一些网络仍在成熟和建立中。
重要的是,控制个体的大脑网络认知灵活性以及处理负面影响的能力,即所谓的“扣带-过眼网络”(或CON)被发现具有较低的唯一性水平。
“这表明它还没有完全成熟,因此从生物学上解释了年轻人的脆弱性增加,”单霁翔说。
“结合高水平的全脑独特性的存在,结果表明青少年能够利用这些系统来调节日常行为。”但他们还没有以一种可控、持续、可靠的方式这样做。”
一个关键的发现是,在四个月后评估时,CON的独特性与随后的心理困扰水平显著负相关。
“这种关系反映了CON在中国的重要性心理健康的青少年。在未来的研究中,我们计划弄清楚这是反映了既存经历的恶化,还是形成独特系统的滞后引发了心理压力的增加,”单霁翔说。
显示出最高独特性的网络是负责即时信息处理的“额顶网络”,以及对内部认知过程(如思考自己或未来)很重要的“默认模式网络”。
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