《Developmental Cognitive Neuroscience》：Amygdala subregion volumes and apportionment in preadolescents — Associations with age, sex, and body mass index
編輯推薦：
為探究青春期前兒童杏仁核結構發育的影響因素，研究人員以 3953 名 9 - 10 歲兒童為樣本，利用 CIT168 圖譜研究杏仁核總容積、亞區容積及分配。結果發現年齡、性別、BMIz與之相關，而青春期階段無顯著關聯。該研究為理解腦疾病風險提供依據。
在成長的奇妙旅程中，青春期是一個至關重要的階段。在這個時期，大腦中的杏仁核（Amygdala）會發生顯著的變化，它對我們的情感、社交以及飲食行為的發展有著深遠的影響。杏仁核可不是一個簡單的結構，它由多個不同的核組成，就像一個精密的小宇宙，每個部分都有著獨特的功能。然而，一直以來，科學家們對杏仁核各個亞區在發育過程中的成熟差異了解得并不夠深入。
以往的研究雖然發現杏仁核總體積的增長遵循特定軌跡，且存在性別差異，但年齡對杏仁核體積變化的解釋力并不強，這表明個體之間杏仁核的發育存在很大差異。此外，青春期的發育進程以及肥胖等因素對杏仁核體積的影響也尚不明確。更重要的是，目前對于杏仁核亞區發育的研究還存在樣本量小、年齡范圍廣等問題。為了更深入地了解這些奧秘，來自國外的研究人員開展了一項重要的研究，該研究成果發表在《Developmental Cognitive Neuroscience》雜志上。
研究人員從 Adolescent Brain Cognitive Development? 研究（ABCD 研究 ?）中選取了 3953 名 9 - 10 歲的兒童作為研究對象。他們運用了結構磁共振成像（sMRI）技術來觀察大腦結構，借助概率性的 CIT168 圖譜對杏仁核的九個亞區進行精確分割。同時，收集了兒童的年齡、性別、青春期階段、體重指數 z 評分（BMIz）等信息作為研究的變量，并將種族、家庭收入、父母教育程度等可能影響結果的因素作為協變量進行控制。在數據分析階段，研究人員使用線性混合效應模型（LME）來探究這些變量與杏仁核亞區體積及其相對分配之間的關系。
研究結果顯示，年齡與幾乎所有杏仁核亞區的體積增加都存在關聯，這表明在 9 - 10 歲這個階段，杏仁核可能經歷了一個近乎全面的擴張。不過有趣的是，年齡對杏仁核亞區的分配差異并沒有顯著影響。性別方面，女性青春期前兒童的杏仁核總體積以及大多數亞區體積都小于男性。而且，在杏仁核亞區的分配上也存在性別差異，比如女性在背側亞區（如 CMN、CEN、ASTA）的相對體積更大，而在基底外側腹側平行層亞區（BLVPL）的相對體積更小。在 BMIz的影響上，較高的 BMIz與較小的杏仁核總體積相關，這種影響主要是由基底外側核群（BLN）中的兩個大亞區（LA 和 BLDI）體積減小導致的。同時，較高的 BMIz還使得一些較小亞區（如 CMN、ATA）的相對體積增加。另外，研究人員并未發現青春期階段與杏仁核體積或分配之間存在顯著關聯。
從這些結果可以看出，年齡、性別和 BMIz在青春期前兒童杏仁核亞區的發育過程中扮演著重要角色，而青春期階段對杏仁核發育的影響并不明顯。這一研究成果意義重大，它為我們理解大腦發育過程中杏仁核結構的變化提供了重要依據。因為基因研究發現，杏仁核亞區體積相關的遺傳位點與常見腦部疾病的遺傳風險因素存在重疊，所以該研究有助于我們進一步探究早期發育的異質性如何影響青春期和成年期腦部疾病的發病風險和機體的恢復能力。例如，了解這些關聯后，我們或許能夠提前發現某些個體在未來患腦部疾病的潛在風險，從而采取相應的預防措施。
研究人員在研究中主要運用了以下關鍵技術方法：首先，利用結構磁共振成像（sMRI）獲取大腦結構圖像；接著，借助 CIT168 圖譜對杏仁核亞區進行分割，通過特定的算法將圖譜與個體圖像進行配準，計算出各亞區的體積；最后，運用線性混合效應模型（LME）對數據進行統計分析，同時控制多種協變量，以探究各因素與杏仁核亞區體積及分配的關系。樣本則來源于 ABCD 研究 ? 中經過篩選的 3953 名 9 - 10 歲兒童。
總的來說，這項研究深入探討了青春期前兒童杏仁核亞區的發育情況，揭示了年齡、性別和 BMIz對其的重要影響，為后續研究大腦發育和相關疾病風險奠定了堅實基礎。未來，研究人員可以進一步拓展研究，比如利用功能磁共振成像技術觀察杏仁核的激活模式，或者探究杏仁核亞區與腦部疾病之間更深入的聯系，從而為人類大腦健康的研究和保護提供更多有價值的信息。
