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标题: 国人最新研究：生子女成长环境会影响大脑结构与功能 [打印本页]

作者: yinfuhua 时间: 2025-4-15 23:08 标题: 国人最新研究：生子女成长环境会影响大脑结构与功能

「独生子女」更聪明？！国人最新研究：独生子女成长环境会影响大脑结构与功能，独生子女记忆力、语言能力、亲社会能力等表现更佳8 y$ q6 V& \: E: @
来源：生物谷原创 2025-04-15 17:42# U# y  V- S+ h) A5 w, M# D! ^3 L
独生子女成长环境（GWS）对成人大脑和行为表型有直接和间接影响，且大多关联由可改变的成长环境因素介导。0 S1 v% L3 c1 r: W6 a
关于生娃，生一个好还是生多个妙，可以说是众说纷纭。有人觉得“独子独女一枝花，万千宠爱集一家”，独生子女能独占父母的陪伴与呵护，在爱意包围下自信成长。也有人认同“兄弟姐妹同根生，相伴同行福满程”，认为孩子间相互扶持，长大后更是彼此的坚实依靠。 6 y+ |" z' z4 r4 Z
那从科学角度看，“独占宠爱型”独生子女和“亲密陪伴型”非独生子女，在大脑认知和日常行为习惯上到底有无差别呢？$ \, l0 H: d% f/ E
近期，来自nature human behavior杂志的一篇题为“How growing up without siblings affects the adult brain and behaviour in the CHIMGEN cohort”研究论文，利用CHIMGEN队列揭开了独生环境重塑人类大脑的奥秘，探究了独生子女成长环境（GWS）对成人大脑和行为的影响及潜在机制，发现 GWS 与较高的语言纤维完整性、较低的运动纤维完整性、较大的小脑体积、较小的大脑体积和较低的额颞叶自发性大脑活动有关，与神经认知和心理健康呈正相关，且大多关联由可改变的环境因素介导，为干预措施提供了方向。6 s' q% |$ t9 h
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doi: 10.1038/s41562-025-02142-4+ d7 Y9 \. k8 D
目前，全球独生子女成为普遍现象，探究独生子女成长环境（GWS）是否影响以及会如何影响大脑和行为发育变得至关重要。然而，目前针对这一领域的研究状况却不尽人意，现有的相关研究成果在结论上存在诸多分歧，甚至相互矛盾，并且从环境神经科学视角来看，GWS极有可能通过改变大脑的结构和功能，进而对人类的认知能力与心理健康产生作用，但研究数据相对匮乏，关于GWS与成人大脑和行为直接/间接关联的系统认知存在不足。
本研究中，研究人员借助 CHIMGEN 研究，在7306名健康中国汉族成年人中，排除120名无独生子女信息的参与者后，最终纳入7186名参与者。运用倾向得分匹配（PSM），基于17个协变量生成2397对匹配的独生子女（OC）和非独生子女（non-OC）对。
随后采集受试者的神经影像数据，包括：) L# K: `, I# ^3 Z0 }5 G2 p$ @
1）结构磁共振（sMRI）：用于计算灰质体积（GMV），评估宏观结构特征；) C' {) m- O) m  m, {7 F% V
2）扩散张量成像（DTI）：用于计算各向异性分数（FA），评估白质完整性；
3）静息态功能磁共振（rs-fMRI）：用于计算局部一致性（ReHo）和功能连接，分别评估脑区自发神经活动及脑区间时间同步性。
此外，研究者还评估了参与者的认知能力（如工作记忆、语言学习）、心理健康（抑郁、焦虑）以及成长环境（家庭收入、父母教育、空气污染等33项指标）。他们将独生/非独生子女对间存在显著差异的成长环境定义为PEEs，通过因果中介分析（CMA）和结构方程模型（SEM）探究PEEs如何中介/调节GWS与脑影像及行为表型的关联，并量化直接/间接效应对表型的相对贡献等。
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图：倾向评分匹配（PSM）前后OC与non-OC的协变量差异
研究结果显示，两组人员的脑成像方面存在差异，具体来说，独生子女（OC）组内侧额顶叶皮层（MFPC）、右旁中央小叶（PCL_R）和左颞下回（ITG_L）的灰质体积（GMV）更小，而双侧小脑后叶（CPL_L/R）GMV更大。这里，我们重点来说说MFPC这项指标，目前研究认为，较小的 MFPC 体积却与更好的记忆力相关。
如何理解呢？MFPC 体积在青春期前达到峰值，随后几乎呈线性下降，但在不同的发育阶段，这种下降具有不同的意义：在生命后期（如老年人），脑体积减小反映了突触、神经元和其他成分的丧失，这与神经元效率降低和认知能力下降有关。然而，在成熟前（如年轻成年人），区域体积减小反映了突触修剪、轴突管径改变和髓鞘形成的综合作用，并且与更高的神经元效率和神经认知能力增强相关。6 C7 p' H1 y- I1 }6 D  i) s
另外，研究人员推测，GWS 与大脑及小脑体积的相反关联可能与以下几方面的差异有关：（1）发育轨迹（大脑体积在 10 岁前达到峰值，而小脑体积在 18 岁前呈线性增加）；（2）对暴露的反应（在年轻人中，城市化与较小的大脑体积和较大的小脑体积相关）；（3）敏感期（城市化对大脑和小脑体积的影响存在明显的敏感期）；（4）直接和间接影响（GWS 直接影响小脑体积，但主要通过家庭 SES 间接影响大脑体积）。  D' j. m, t! d5 |( m& L
脑成像结果还显示，独生子女（OC）组运动相关纤维束白质完整性（FA）值更低，但在右顶叶斜束（一种与语言相关的纤维束）的 FA 较高，并且右颞下回和缘上回之间的功能连接更强，这支持了独生子女在语言能力上的优势。另外，OC组双侧颞下回（ITG）和内侧眶额皮层（MOFC）局部一致性（ReHo）更低。. _' P  P# i1 a  A$ N9 \% m; y1 n
那么，在行为学方面是否差异呢？结果显示，独生子女（OC）组受试者10项行为表型中表现更优，包括在工作记忆、即时自由回忆、执行控制等认知功能方面表现更优，在生活满意度、观点采择、开放性、寻求新奇方面得分更高，在奖励依赖和认知冲动方面得分更低，换句话说，GWS与神经认知和心理健康呈正相关。
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图：OC与non-OC在脑成像和行为方面的差异
进一步地，研究人员探究了差异影响机制，差异环境暴露（PEEs）因子构建从33个成长环境中识别出21个PEEs，通过探索性因子分析（EFA）得到5个PEE因子，分别为家庭社会经济地位（FSES，父母教育/职业、家庭资源等）、逆境社会经济地位（ASES，经济困难、住房拥挤等）、城市社会经济地位（CSES，人均GDP、教育支出等）、空气污染（AP，PM2.5/NO2暴露）和支持与关怀（SC，母亲关怀、家庭支持等）。令人吃惊的是，独生子女（OC）组在全部5个PEE因子得分上均显著优于非独生子女（non-OC）组！2 j" Q# ]# z1 m7 ]. O
中介效应显示，PEE因素在GWS与脑成像和行为表型的关联中起显著中介作用，具体来说，如家庭社会经济地位（FSES）正向中介GWS与开放性、工作记忆等的关联；支持与关怀（SC）正向中介生活满意度等的关联及负向中介GWS与认知冲动性（BIS-CI）的关联。与此同时，脑成像衍生表型（IDPs）在GWS与行为表型的关联中也起着显著中介作用。简单来说，更优质的经济资源，再加上父母更多的陪伴、关注和回应，可能为独生子女的智力能力、心理健康和成熟的社会行为提供坚实的基础。$ i. }' {+ K* A# j% l) B
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图：OC与non-OC在成长环境和PEE因子得分上的组间差异
因果中介分析（CMA）和结构方程模型（SEM）分析一致表明，在塑造个体发展轨迹中，微观环境因素，诸如家庭社会经济地位、母亲悉心的照料以及有力的家庭支持，才是造成独生子女与非独生子女在大脑结构和行为表现上产生差异的关键变量，而非城市层面的社会经济状况和空气污染等宏观环境要素。这一发现尤为凸显了精准干预策略的重要性。2 C% M5 V0 Y% x+ G6 ?
例如，对于独生子女来说，提高家庭社会经济地位对大多数大脑和行为发展有益，而提供更多母亲的照料和支持主要有利于社会认知和心理健康。这也提示家长们，以上干预措施应该在生命早期阶段实施，以缩小独生子女和非独生子女在成人大脑健康方面的差距。
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图：CMA与SEM共同验证的因果通路% r% g! p0 b8 `5 D6 |! ^2 @" i- i
综上所述，独生子女成长环境（GWS）对成人大脑和行为表型有直接和间接影响，且大多关联由可改变的成长环境因素介导。9 U: J" v3 W! V' \. o
看来，大脑不是独生或非独生的“出厂设置”，而是家庭环境雕刻的“成长年轮”。想要孩子拥有“超强大脑”？答案不在生几胎，而在如何把每一胎都养成“高定版”！
参考文献：
Tang J, Zhang J, Li W, et al. How growing up without siblings affects the adult brain and behaviour in the CHIMGEN cohort. Nat Hum Behav. 2025 Mar 31." d5 m) ^  s" P7 N) \3 ]4 i+ k/ N
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