史丹福大學的一項新研究表明，與COVID-19有關的壓力因素從物理上改變了青少年的大腦，使他們的大腦結構看起來比COVID-19流行前可比的同齡人的大腦老幾歲。
該研究於2022年12月1日發表在《生物精神病學：全球開放科學》上。
僅在2020年，成年人的焦慮和抑鬱症報告就比往年增加了25%以上。新的發現表明，COVID-19對青少年的神經和心理健康的影響可能更嚴重。
事實上，最近的一項全球研究分析發現，自 COVID-19大流行開始以來，年輕人內化症狀的流行率翻了一番【1】。然而，儘管有這一令人震驚的統計數據，但尚未描述大流行對兒童神經發育的潛在影響。
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Gotlib解釋說，最初，他的研究並不是為了研究COVID-19對大腦結構的影響。在大流行之前，他的實驗室從三藩市灣區附近招募了163名青少年（103名女性），研究早期生活壓力對整個青春期心理生物學的影響。
但是當大流行發生時，他無法對這些年輕人進行定期的核磁共振掃描。從2020年3月開始的大約一年的 COVID-19大流行封鎖中斷了參與者的面對面評估。」然後，九個月後，我們經歷了一次艱難的重啟，」Gotlib說。
一旦Gotlib能夠繼續對這一批孩子進行大腦掃描，這項研究就比計劃晚了一年。在正常情況下，在分析該研究的數據時，有可能對延遲進行統計學上的修正——但大流行病遠非正常事件。Gotlib說："這種技術只有在你假設今天的16歲兒童的大腦與大流行之前的16歲兒童的大腦在皮質厚度、海馬和杏仁核體積方面是一樣的情況下才有效。"但在看了我們的數據後，我們意識到他們不是這樣。」
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Gotlib指出，隨着我們年齡的增長，大腦結構的變化自然發生。在青春期和青少年早期，孩子們的身體經歷了海馬體和杏仁核的增長，這兩個大腦區域分別控制着某些記憶的獲取並幫助調節情緒。與此同時，參與執行功能的大腦皮層的組織變得更薄。
通過比較大流行之前和期間對163名兒童進行的核磁共振掃描，Gotlib的研究表明，當青少年經歷COVID-19封鎖時，這種發育過程加快了。他說，到目前為止，這種「大腦年齡」的加速變化只出現在經歷過長期逆境的兒童身上，包括暴力、忽視、家庭功能障礙或者是多種因素的結合。
大流行前進行的研究發現，暴露於早期生活逆境，包括暴力、忽視和家庭功能障礙，不僅與較差的心理健康有關，還與大腦加速成熟或衰老的不適應神經發育結果有關【2】。例如，皮質厚度會隨着年齡的增長而減少【3】，但在有早期逆境史的年輕人中會呈現更多的減少【2】。
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由於社會孤立和封鎖期間的疏遠，幾乎所有的年輕人都經歷了以嚴重背離正常生活形式的逆境。此外，經濟壓力、對身體健康的威脅和家庭暴力的增加在COVID-19大流行期間非常普遍【4,5】。與大流行前評估的青少年相比，大流行封鎖後評估的青少年不僅有更嚴重的內在心理健康問題，而且皮質厚度減少，海馬和杏仁核體積更大，腦齡也更高。"
Gotli指出，儘管這些經歷與後來的心理健康狀況不佳有關，但尚不清楚斯坦福團隊觀察到的大腦結構的變化是否與心理健康的變化有關。
「目前還不清楚這些變化是否是永久性的，」 Gotlib說，他也是史丹福大學斯坦福神經發育、情感和精神病理學（SNAP）實驗室的主任。「他們的實際年齡最終會趕上他們的『大腦年齡』嗎？如果他們的大腦永遠比實際年齡大，還不清楚未來會發生什麼結果。對於一個70或80歲的人來說，你可能會因為大腦的變化而出現一些認知和記憶問題，但是對於一個16歲的人來說，如果他們的大腦過早老化意味着什麼？」
這些發現也可能對整個一代青少年以後的生活產生嚴重影響，共同作者 Jonas Miller補充說，他在研究期間是Gotlib實驗室的博士後研究員，現在是康涅狄格大學心理科學助理教授。
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Miller說：「青春期已經是一個大腦快速重組的時期，它已經與心理健康問題、抑鬱和冒險行為的發生率增加有關。此外，你還經歷着正在發生的全球事件，每個人都在經歷某種以日常生活被打亂的形式出現的逆境，所以今天16歲或17歲孩子的大腦可能無法與幾年前的同齡人相比。」
這些發現可能對其他橫跨COVID-19大流行的縱向研究產生重大影響。如果經歷過大流行的孩子大腦發育加速，科學家將不得不在未來涉及這一代人的任何研究中解釋這種異常的增長率。「這種流行病是一種全球現象——沒有人沒有經歷過，沒有真正的對照組。」 Gotlib說。
大流行對青少年的心理健康和神經發育產生了不利影響，以至於現在被評估的青少年與大流行前被評估的年齡和性別匹配的同齡人在很大方面不同，研究人員必須認真考慮他們如何準確分析和解釋這一非同尋常事件雙方跨越數年的縱向發展數據。
因此，COVID-19大流行似乎不僅導致青少年心理健康狀況不佳和大腦加速老化，而且還對研究人員分析因大流行中斷的規範發展縱向研究數據提出了重大挑戰。
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未來，Gotlib計劃繼續跟蹤同一批孩子，直到青春期後期和成年早期，跟蹤新冠疫情是否改變了他們大腦發育的長期軌跡。他還計劃跟蹤這些青少年的心理健康狀況，並將感染病毒者和未感染病毒者的大腦結構進行比較，目的是識別可能發生的任何細微差異。
值得注意的是，該研究的樣本具有相對較高的社會經濟地位，代表了三藩市灣區的種族/民族組成。研究人員報告說，樣本組成影響與年齡相關的對大腦結構的影響【6】，更具體地說，大流行的心理社會和健康後果在來自社會邊緣化群體的個人中更為嚴重，例如，較低的社會經濟地位【7-9】。
因此，未來研究的另一個關鍵任務是確定這些變化是大流行的暫時性影響，還是將成為當前一代年輕人特徵的穩定變化。如果這些變化被發現是持久的，那麼解釋和解釋這一時期獲得的數據將需要額外的關注和考慮。例如，隨着越來越多的研究人員發佈關於磁共振成像解剖特徵規範性發育軌跡【10】的數據，將有可能將新冠病毒影響的神經發育軌跡與規範性軌跡進行比較，事實上，還可以計算新冠病毒調整的大腦成熟度指標。然而，無論如何，研究人員強調，重要的是，他們要繼續跟蹤和評估在大流行之前被招募和評估的個人；這種類型的研究為他們檢查全球範圍內經歷的主要壓力的影響提供了最強大的可能性。
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參考資料
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【2】Colich N.L. Rosen M.L. Williams E.S. McLaughlin K.A. Biological Aging in Childhood and Adolescence Following Experiences of Threat and Deprivation: A Systematic Review and Meta-Analysis. Psychol Bull.2020;146:721-764
【3】Wierenga L.M. Langen M. Oranje B. Durston S. Unique developmental trajectories of cortical thickness and surface area. Neuroimage.2014;87:120-126
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【9】Mena G.E. Martinez P.P. Mahmud A.S. Marquet P.A. Buckee C.O. Santillana M. Socioeconomic status determines COVID-19 incidence and related mortality in Santiago, Chile. Science.2021;372eabg5298
【10】Ball G. Beare R. Seal M.L. Charting shared developmental trajectories of cortical thickness and structural connectivity in childhood and adolescence. Hum Brain Mapp.2019;40:4630-4644
