青少年大腦研究規模空前
還不滿10歲的Chya在美國馬里蘭大學醫學院度過了不尋常的一天。這一天中的某些時刻，她在一個很「酷」的大腦掃描儀里玩電腦遊戲。這個掃描儀能測試她的記憶力以及其他大腦技能。此外，她還在iPad上回答了很多關於生活和健康的問題。
Chya是三年級學生，她喜歡畫畫、街舞，喜歡和寵物狗玩，也是一項前所未有的青少年大腦發展測試招募的6800名兒童參與者之一。青少年大腦認知發展研究（即ABCD研究）將在9月完成其兩年的招生，4500名早期參與者的一批數據將會於近日發布到一個可以免費訪問的匿名資料庫中。這項研究的最終目標是追蹤1萬個9歲到10歲孩子的10年成長數據。
在美國國立衛生研究院（NIH）提供的第一批3億美元的資助下，分布在美國21個地點的研究小組定期使用核磁共振成像機記錄這些年輕大腦的結構和活動。研究人員還收集了每個孩子的心理、認知和成長環境的大量數據，同時也收集了他們的生物標本，比如DNA。
除了提供健康青少年大腦發展的第一個標準化的基準之外，這些信息還可以讓科學家探索藥物濫用、運動損傷、觀看電子屏幕的時間、睡眠習慣，以及其他的情況如何潛在地影響了大腦的成長，或者大腦又是如何影響這些的。
「該領域的很多研究都困擾於，人們傾向於在青少年出現各種不端行為之後阻止他們。事實上，我們在孩子們從事大量冒險行為之前就開始一直跟蹤他們了。」明尼蘇達大學臨床神經科學家、ABCD研究某站點的首席研究員Monica Luciana說，「這將是一個極為豐富的數據系統。」
闡明酒精和藥物濫用的影響是該研究「金主」國家藥物濫用研究所（NIDA）和國家酒精濫用和酒精中毒研究所（NIAAA）的一個關鍵目標。NIDA所長Nora Volkow提到「有一種解決這些問題的緊迫感」，最近幾個州的大麻合法化使得這項研究特別適時。
也有研究已經在使用核磁共振跟蹤青少年的大腦發育了。歐洲的IMAGEN已經招募了2000名14歲的孩子，並在過去10年間對他們的大腦進行了定期掃描。而且，NIAAA一直在資助酒精影響研究，每年掃描800多名年輕人大腦一次，為期4年。但是，ABCD計劃「將是迄今為止規模最大的研究」，Volkow說：「這項研究也更持久、年輕，而且在測試方面更全面。」
研究人員計劃每兩年對Chya和其他參與者的大腦結構進行成像，並且在他們執行記憶、獎勵和人臉識別任務時記錄其神經活動。每年還會測量參與者的身高、體重和腰圍，並進行心理癥狀評估，也會詢問他們的環境影響情況，比如家庭衝突和鄰里犯罪。
這項研究旨在描述青少年大腦發育的正常軌跡，類似於兒科醫師的身高和體重圖，並用其回答那些相關研究無法解決的、類似於「先有雞還是先有蛋」的問題。例如，從青春期或成年早期開始吸食大麻的人的海馬（長期記憶形成和學習的重要區域）神經軸突之間的連通性明顯比非吸食者少。但使用大麻者的大腦是否從一開始就不一樣，所以導致他們大量吸食大麻？或者，這些變化是大麻導致的？
伯靈頓佛蒙特大學ABCD研究站的首席研究員、神經生物學家Hugh Garavan說：「你可以在這些孩子9歲和10歲的時候，對他們做一個很好的基準評估。那麼，當有人在16歲時出現精神病時，我們可以回頭看看他們在9、10、11歲和12歲時的大腦和心理評估。在那些時候標記了風險么？」
人們希望這些標記能有助於更早地診斷、治療或預防藥物濫用、精神疾患以及其他疾病。這項研究的一個關鍵優勢是它可以通過招募足夠多的兒童（包括800對雙胞胎）回答那些需要大量參與者的問題，例如，大腦對某種藥物的使用是否有特別敏感的年齡窗口。
此外，這項研究旨在反映美國的社會經濟、地理、種族和民族的多樣性。研究者希望在參與者中能有6%亞裔美國人、16%黑人、24%西班牙裔人。截至1月初，在招募開始了8個月後，亞裔美國人和黑人登記人數分別為2%和12%，拉美裔為22%接近目標，而「其他」類別，包括混血兒和美國原住民，足足登記了11%人數，超過組織者設定的5%目標一倍多。
上個月離開巴爾的摩研究站的Chya有了一件新T恤，印在T恤上的照片是她的大腦和ABCD研究站的合影。她計劃明年同一時間回來。
來源：科學網
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