一项新研究首次探讨了新生儿和一个月大婴儿的大脑功能网络连接与行为气质之间的联系。
简而言之,研究人员发现,关键的行为网络在婴幼儿身上已经存在。
这项研究有助于弥合人类大脑与我们行为之间的研究空白。
关于人类大脑及其发育,仍有许多未解之谜。近日,一项新颖的研究发表在《Frontiers in Psychiatry》上,为我们个体特质的神经生物学起源提供了新的启示。
功能连接是指不同大脑区域之间随时间推移而协调一致的活动——即激活或失活——无论它们在物理位置上是否接近,或它们之间神经连接的类型如何。功能连接的变化可能是抑郁症、饮食失调和精神分裂症等精神健康障碍的征兆,并且被认为源于发育过程。
我们知道,精神健康的特征体现在三种功能性大脑网络上。第一种是额顶叶网络(FPN)内的低连接性,该网络参与情绪和注意力的认知控制。第二种是默认模式网络(DMN)内的高连接性,该网络参与社会认知和思维漫游。最后是同源半球间网络(HIN)内的低连接性,该网络与情绪调节相关。
婴儿大脑研究
研究人员聚焦于两个问题。首先,识别并绘制新生儿和一个月大婴儿在三个已定义的功能性大脑网络(FPN、DMN和HIN)中的个体差异。为此,研究人员使用了功能性近红外光谱技术(fNIRS),该技术借助头戴式设备来测量大脑活动。
随后,他们研究了功能连接的变异性如何预测婴儿气质的个体差异。婴儿气质是指与生俱来的个性,从出生起即已存在。研究人员聚焦于婴儿气质的三个重要维度:调节或定向(以易被抱哄、易被安抚和低强度愉悦来衡量)、负性情绪(恐惧、悲伤以及对限制的困扰)、正性情绪(笑与微笑、活动水平和发声反应性)。研究人员请家长填写一份关于其子女气质的问卷。
研究结果首次表明,影响我们行为的功能性大脑网络在人一生的第一个月内即已发育。具体而言,研究人员能够测定婴幼儿所研究的三个皮层大脑网络的功能连接,并发现这些网络在每个孩子之间存在明显差异。
首项同类研究
这意味着,决定人类行为特质的大脑神经连接在出生时便已存在,并且因人而异。“我们的主要发现表明,出生后不久,额叶与顶叶大脑区域之间更强的连接与人类婴儿行为调节能力的提升相关。据我们所知,这是首项证明该特定脑网络的连接在人类婴儿期早期即已发育,并在解释婴儿新兴的自我调节和控制技能的个体差异中发挥作用的研究,”共同作者、弗吉尼亚大学及马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所的托比·格罗斯曼博士(Dr Toby Grossmann)表示。
这些发现呼吁开展进一步研究,以更深入地理解功能性大脑连接在人类早期认知、情感和社会发展中的作用,尤其是对精神障碍的研究。“已有大量精神障碍与本研究中所考察的婴幼儿脑网络的功能连接差异相关。既往研究提示,在典型发育的婴儿至患有重度抑郁症的成人群体中,这些网络中更为极端的个体差异具有相关性。然而,婴儿早期所显示的脑与行为之间的联系是否能够预测包括精神疾病在内的长期发育结局,仍是一个悬而未决的问题。开展大规模纵向神经发育研究以探讨所证明的脑-行为相关性是否具有精神病学意义和临床意义,是非常重要的。”

