COVID-19产生的压力会使青少年大脑变老

斯坦福大学的一项新研究表明，与COVID-19有关的压力因素从物理上改变了青少年的大脑，使他们的大脑结构看起来比COVID-19流行前可比的同龄人的大脑老几岁。

仅在2020年，成年人的焦虑和抑郁症报告就比往年增加了25%以上。新的发现表明，COVID-19对青少年的神经和心理健康的影响可能更严重。

事实上，最近的一项全球研究分析发现，自 COVID-19 大流行开始以来，年轻人内化症状的流行率翻了一番【1】。然而，尽管有这一令人震惊的统计数据，但尚未描述大流行对儿童神经发育的潜在影响。

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Gotlib解释说，最初，他的研究并不是为了研究COVID-19对大脑结构的影响。在大流行之前，他的实验室从旧金山湾区附近招募了163 名青少年（103 名女性），研究早期生活压力对整个青春期心理生物学的影响。

但是当大流行发生时，他无法对这些年轻人进行定期的核磁共振扫描。从 2020 年 3 月开始的大约一年的 COVID-19 大流行封锁中断了参与者的面对面评估。”然后，九个月后，我们经历了一次艰难的重启，”Gotlib说。

一旦Gotlib能够继续对这一批孩子进行大脑扫描，这项研究就比计划晚了一年。在正常情况下，在分析该研究的数据时，有可能对延迟进行统计学上的修正——但大流行病远非正常事件。Gotlib说："这种技术只有在你假设今天的16岁儿童的大脑与大流行之前的16岁儿童的大脑在皮质厚度、海马和杏仁核体积方面是一样的情况下才有效。" 但在看了我们的数据后，我们意识到他们不是这样。”

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Gotlib指出，随着我们年龄的增长，大脑结构的变化自然发生。在青春期和青少年早期，孩子们的身体经历了海马体和杏仁核的增长，这两个大脑区域分别控制着某些记忆的获取并帮助调节情绪。与此同时，参与执行功能的大脑皮层的组织变得更薄。

通过比较大流行之前和期间对163名儿童进行的核磁共振扫描，Gotlib的研究表明，当青少年经历COVID-19封锁时，这种发育过程加快了。他说，到目前为止，这种“大脑年龄”的加速变化只出现在经历过长期逆境的儿童身上，包括暴力、忽视、家庭功能障碍或者是多种因素的结合。

大流行前进行的研究发现，暴露于早期生活逆境，包括暴力、忽视和家庭功能障碍，不仅与较差的心理健康有关，还与大脑加速成熟或衰老的不适应神经发育结果有关【2】。例如，皮质厚度会随着年龄的增长而减少【3】，但在有早期逆境史的年轻人中会呈现更多的减少【2】。

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由于社会孤立和封锁期间的疏远，几乎所有的年轻人都经历了以严重背离正常生活形式的逆境。此外，经济压力、对身体健康的威胁和家庭暴力的增加在COVID-19大流行期间非常普遍【4,5】。与大流行前评估的青少年相比，大流行封锁后评估的青少年不仅有更严重的内在心理健康问题，而且皮质厚度减少，海马和杏仁核体积更大，脑龄也更高。"

Gotli指出，尽管这些经历与后来的心理健康状况不佳有关，但尚不清楚斯坦福团队观察到的大脑结构的变化是否与心理健康的变化有关。

“目前还不清楚这些变化是否是永久性的，” Gotlib说，他也是斯坦福大学斯坦福神经发育、情感和精神病理学（SNAP）实验室的主任。“他们的实际年龄最终会赶上他们的‘大脑年龄’吗？如果他们的大脑永远比实际年龄大，还不清楚未来会发生什么结果。对于一个70或80岁的人来说，你可能会因为大脑的变化而出现一些认知和记忆问题，但是对于一个16岁的人来说，如果他们的大脑过早老化意味着什么？”

这些发现也可能对整个一代青少年以后的生活产生严重影响，共同作者 Jonas Miller补充说，他在研究期间是Gotlib实验室的博士后研究员，现在是康涅狄格大学心理科学助理教授。

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Miller说：“青春期已经是一个大脑快速重组的时期，它已经与心理健康问题、抑郁和冒险行为的发生率增加有关。此外，你还经历着正在发生的全球事件，每个人都在经历某种以日常生活被打乱的形式出现的逆境，所以今天16岁或17岁孩子的大脑可能无法与几年前的同龄人相比。”

这些发现可能对其他横跨COVID-19大流行的纵向研究产生重大影响。如果经历过大流行的孩子大脑发育加速，科学家将不得不在未来涉及这一代人的任何研究中解释这种异常的增长率。“这种流行病是一种全球现象——没有人没有经历过，没有真正的对照组。” Gotlib说。

大流行对青少年的心理健康和神经发育产生了不利影响，以至于现在被评估的青少年与大流行前被评估的年龄和性别匹配的同龄人在很大方面不同，研究人员必须认真考虑他们如何准确分析和解释这一非同寻常事件双方跨越数年的纵向发展数据。

因此，COVID-19 大流行似乎不仅导致青少年心理健康状况不佳和大脑加速老化，而且还对研究人员分析因大流行中断的规范发展纵向研究数据提出了重大挑战。

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未来，Gotlib计划继续跟踪同一批孩子，直到青春期后期和成年早期，跟踪新冠疫情是否改变了他们大脑发育的长期轨迹。他还计划跟踪这些青少年的心理健康状况，并将感染病毒者和未感染病毒者的大脑结构进行比较，目的是识别可能发生的任何细微差异。

值得注意的是，该研究的样本具有相对较高的社会经济地位，代表了旧金山湾区的种族/民族组成。研究人员报告说，样本组成影响与年龄相关的对大脑结构的影响【6】，更具体地说，大流行的心理社会和健康后果在来自社会边缘化群体的个人中更为严重，例如，较低的社会经济地位【7-9】。

因此，未来研究的另一个关键任务是确定这些变化是大流行的暂时性影响，还是将成为当前一代年轻人特征的稳定变化。如果这些变化被发现是持久的，那么解释和解释这一时期获得的数据将需要额外的关注和考虑。例如，随着越来越多的研究人员发布关于磁共振成像解剖特征规范性发育轨迹【10】的数据，将有可能将新冠病毒影响的神经发育轨迹与规范性轨迹进行比较，事实上，还可以计算新冠病毒调整的大脑成熟度指标。然而，无论如何，研究人员强调，重要的是，他们要继续跟踪和评估在大流行之前被招募和评估的个人；这种类型的研究为他们检查全球范围内经历的主要压力的影响提供了最强大的可能性。

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参考资料

【1】Racine N. McArthur B.A. Cooke J.E. Eirich R. Zhu J. Madigan S.N. Global Prevalence of Depressive and Anxiety Symptoms in Children and Adolescents During COVID-19: A Meta-analysis. JAMA Pediatrics. 2021; 175: 1142-1150

【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

【4】Prime H. Wade M. Browne D.T. Risk and resilience in family well-being during the COVID-19 pandemic. Am Psychol. 2020; 75: 631-643

【5】Francisco R. Pedro M. Delvecchio E. Espada J.P. Morales A. Mazzeschi C. Orgilés M. Psychological Symptoms and Behavioral Changes in Children and Adolescents During the Early Phase of COVID-19 Quarantine in Three European Countries. Frontiers in Psychiatry. 2020; 11

【6】LeWinn K.Z. Sheridan M.A. Keyes K.M. Hamilton A. McLaughlin K.A. Sample composition alters associations between age and brain structure. Nat Commun. 2017; 8: 874

【7】Lee H. Singh G.K. Monthly trends in self-reported health status and depression by race/ethnicity and socioeconomic status during the COVID-19 Pandemic, United States, April 20820 - May 2021. Ann Epidemiol. 2021; 63: 52-62

【8】Lopez III, L. Hart III, L.H. Katz M.H. Racial and Ethnic Health Disparities Related to COVID-19. JAMA. 2021; 325: 719-720

【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