一项涉及近10,000名年轻人的最新调查揭示了在15岁之前就开始使用物质的个体与未使用物质的同龄人之间大脑结构的显著变化。值得注意的是，这些大脑结构差异在儿童时期就已经明显，在任何物质消费之前，这意味着这些因素可能会影响日后开始使用物质的几率，以及遗传、环境和其他神经影响。
一项由国家卫生研究院（NIH）资助的最新调查涉及近10,000名年轻人，揭示了在15岁之前就开始使用物质的个体与未使用物质的同龄人之间大脑结构的显著变化。值得注意的是，这些大脑结构差异在儿童时期就已经明显，在任何物质消费之前，这意味着这些因素可能会影响日后开始使用物质的几率，以及遗传、环境和其他神经影响。
“这支持了新兴的发现，表明一个人的大脑结构，结合其独特的遗传特征和环境经历，可能会影响他们对物质使用和成瘾的敏感性，”国家药物滥用研究所（NIDA）主任诺拉·沃尔科夫（Nora Volkow）博士表示。“理解这些贡献和保护因素之间复杂的相互作用对于制定有效的预防策略以及帮助那些可能特别面临风险的人至关重要。”
在3460名在15岁之前开始使用物质的青少年中，绝大多数（90.2%）报告曾尝试饮酒，并且与尼古丁和/或大麻使用重叠；分别有61.5%和52.4%的尼古丁和大麻使用者也表示他们尝试过饮酒。物质使用的出现与各种大脑的整体（全局）和特定区域的变化相关，主要发生在皮层，其中一些变化与特定物质相关。尽管这些发现未来可能帮助开发预防方法，研究人员警告称，仅凭大脑结构无法可靠预测青少年的物质使用，这些发现不应作为诊断依据。
根据《JAMA Network Open》刊载的记录，该研究利用了青少年大脑认知发展研究（ABCD研究）的信息，该研究是在美国最大的一项正在进行的儿童和青少年大脑发展与健康的调查，得到了NIH的NIDA及其他多个研究所、中心和办公室的支持。
华盛顿大学圣路易斯校区的研究人员分析了9804名在美国的儿童的MRI扫描，这些儿童在9到11岁时进行了“基线”扫描，之后对这些参与者进行了三年的监控，以探索初始MRI中观察到的某些大脑结构特征是否与早期物质使用开始相关。他们追踪了饮酒、尼古丁和/或大麻的使用情况，这些是早期青春期最常见的物质，以及其他非法药物。研究团队比较了2016至2021年间3460名在15岁之前报告使用物质的个体的MRI与未使用物质的6344名个体的MRI。
他们检查了大脑中整体和区域的结构差异，评估了体积、厚度、大脑褶皱的深度和表面积等因素，主要集中在大脑皮层。皮层是最外层的大脑，神经元密集，负责许多高级功能，如学习、感觉、记忆、语言、情绪和决策。这些结构的特定特征和差异——通过厚度、表面积和体积评估——与认知技能和神经条件的变异性相关。
研究人员发现，在15岁之前开始使用物质的个体与未开始使用物质的个体之间的总体结构大脑差异包括更大的总体脑容量和增加的皮层下体积。他们还在区域水平上识别出39个额外的结构差异，其中约56%的区域方差涉及皮层厚度。某些大脑结构变化也被发现特有某些特定物质。
在后续分析中，研究人员发现，即使在排除那些在初次MRI扫描之前已报告使用物质的参与者后，许多大脑差异依然存在。这导致对未报告任何早期物质使用的个体与物质使用组中有1203名在MRI扫描时没有任何物质接触的子组之间的比较。这一二次分析的发现表明，一些这些结构大脑差异可能在任何物质使用之前就已经存在，提示需要在该领域进行进一步研究。
虽然一些表现出变化的大脑区域与寻求感觉和冲动性相关，但研究团队指出，进一步研究是必要的，以澄清这些结构差异如何与大脑功能或行为的变化相关。他们还强调，遗传、环境、大脑结构、产前影响和行为之间的联系共同塑造了这些行为。
另一项利用ABCD研究信息的最新研究，由密歇根大学进行，揭示了这一关系，显示早期青春期的功能性大脑连接模式可以预测年轻人的物质使用开始，而且这些模式可能受到环境污染暴露的影响。
未来的研究将是探索初始大脑结构差异如何在孩子成长过程中发展，以及他们继续接触物质或发展物质使用障碍的关键。
“通过ABCD研究，我们拥有一个全面且广泛的纵向数据数据库，使我们能够深入研究比以往的神经成像研究更为深入，从而理解大脑结构与物质使用之间的相互关系，”该研究的主要作者、印第安纳大学精神病学助理教授亚历克斯·米勒（Alex Miller）博士解释道。“目标是，这类研究结合更广泛的环境因素和遗传风险数据，可能会改变我们对物质使用障碍发展的理解，并引导未来更精准的成瘾模型。”
