社會經濟地位通過感覺聯合皮層與前額葉結構的關聯塑造及其對執行功能的影響機制研究

《Developmental Cognitive Neuroscience》:The role of socioeconomic status in shaping associations between sensory association cortex and prefrontal structure and implications for executive function

【字體: 時間:2025年05月08日 來源:Developmental Cognitive Neuroscience 4.6

編輯推薦:

  為解決社會經濟地位(SES)如何通過感覺聯合皮層(VAC/AAC)和前額葉皮層(PFC)結構差異影響執行功能(EF)這一科學問題,研究人員利用ABCD縱向隊列數據,通過結構方程模型揭示了SES通過感覺皮層介導PFC發育并影響EF的神經機制。研究發現感覺皮層結構差異部分解釋了SES對PFC結構和EF的影響,為早期干預提供了理論依據。

  

在兒童發育過程中,社會經濟地位(SES)的差異如何影響大腦結構和認知功能一直是神經科學領域的核心問題。已有研究表明,低收入家庭兒童在感覺聯合皮層(包括視覺聯合皮層VAC和聽覺聯合皮層AAC)和前額葉皮層(PFC)的結構上存在顯著差異,這些差異可能進一步導致執行功能(EF)的發育差距。然而,關于感覺皮層是否作為"腳手架"支撐PFC發育并最終影響EF的神經機制仍不明確,且既往研究多受限于小樣本橫斷面設計。

為回答這一問題,來自國外研究機構的研究團隊利用青少年腦認知發展(ABCD)研究的縱向數據,對11,566名9-13歲兒童進行了為期兩年的追蹤。通過結構方程模型(SEM)分析皮層厚度和表面積的變化軌跡,首次系統驗證了"感覺皮層-PFC-EF"的級聯影響假說。相關成果發表在《Developmental Cognitive Neuroscience》上。

研究主要采用三項關鍵技術:1) 基于ABCD多中心隊列的標準化MRI采集和FreeSurfer 7.1.1皮層重建;2) 使用Destrieux圖譜提取VAC(含顳枕葉中部回等)、AAC(含緣上回等)和PFC(含額中回等)的雙側結構指標;3) 通過lavaan軟件構建雙時間點潛變量增長模型,分析SES→感覺皮層→PFC→EF的直接/間接效應。

【SES和皮層發育】結果顯示,較高SES兒童在VAC/AAC的基線厚度/表面積及PFC表面積上顯著更大?v向分析發現SES正向預測VAC厚度、AAC厚度/表面積及PFC厚度的年變化率,表明SES差異持續影響皮層發育軌跡。

【感覺皮層介導PFC發育】關鍵發現證實了理論假設:VAC/AAC的基線結構完全介導了SES對PFC基線結構的影響(厚度模型β=0.051-0.089),其變化率也介導了SES對PFC變化率的影響(β=0.004-0.017)。敏感性分析顯示表面積數據更支持"感覺皮層→PFC"的理論方向。

【皮層結構與EF關聯】盡管PFC結構與EF無直接關聯,但發現AAC表面積(β=0.041)和VAC厚度(β=0.041)的基線水平正向預測EF表現,且部分介導SES-EF關聯。值得注意的是,AAC厚度與EF呈負相關,形成"高SES→厚AAC→低EF"的反向中介路徑。

在討論部分,研究者強調這是首個在縱向設計中驗證感覺皮層支架理論的大樣本研究。發現感覺皮層(特別是AAC)在解釋SES-EF關聯中的關鍵作用,突破了傳統僅關注PFC的局限。研究創新性地將聽覺皮層納入理論框架,提示語言經驗可能通過AAC影響EF發育。雖然效應量較小(β<0.1),但人口層面的累積效應顯著。

該研究的局限包括EF測量單一(僅Flanker任務)、無法確定非線性關系及缺少幼兒期數據。未來應結合HBCD出生隊列追蹤更早期的神經發育,并探究認知刺激、語言輸入等近端環境因素的作用。這些發現為針對感覺皮層發育的早期干預提供了新思路,提示整合視覺-聽覺刺激的認知訓練可能更有效改善低收入兒童的EF發展。

相關新聞
生物通微信公眾號
微信
新浪微博
  • 急聘職位
  • 高薪職位

知名企業招聘

熱點排行

    今日動態 | 人才市場 | 新技術專欄 | 中國科學人 | 云展臺 | BioHot | 云講堂直播 | 會展中心 | 特價專欄 | 技術快訊 | 免費試用

    版權所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    聯系信箱:

    粵ICP備09063491號

    亚洲欧美自拍偷拍,亚洲人成77777,亚洲男女自偷自拍,亚洲成年在线