青少年腦認(rèn)知研究(ABCD-study)

AdolescentBrainCognitiveDevelopmentStudyrepoter：關(guān)群青少年腦認(rèn)知研究（ABCD

Study）ABCD簡介研究意義研究可行性研究概況研究內(nèi)容期望結(jié)果國內(nèi)目前關(guān)于青少年腦認(rèn)知的研究現(xiàn)狀目前關(guān)于青少年腦認(rèn)知研究的特點(diǎn)與趨勢對比優(yōu)勢文獻(xiàn)分享一ABCD簡介青少年腦認(rèn)知研究（ABCD研究）ABCD研究聯(lián)盟的組成機(jī)構(gòu)：

協(xié)調(diào)中心，

數(shù)據(jù)分析中心，

全國21個(gè)研究點(diǎn)二研究意義美國國立健康研究所（NIH）通過采用較大樣本、縱向設(shè)計(jì)的方法來追蹤分析和描繪個(gè)體發(fā)展與腦發(fā)育的動(dòng)態(tài)關(guān)系,這種設(shè)計(jì)從自然發(fā)展的角度真實(shí)再現(xiàn)個(gè)體認(rèn)知發(fā)展與腦發(fā)育的關(guān)系,以及為變化曲線提供了更直接、更科學(xué)的依據(jù)。早期階段可以確定的緊迫問題有：1，藥物使用或其他經(jīng)歷會(huì)在多大程度上改變青少年大腦？2，不同類型的物質(zhì)使用如何相互作用？3，物質(zhì)使用的多種模式（例如，中度和重度大麻使用）對大腦發(fā)育，學(xué)業(yè)成就，社會(huì)功能和生活的其他方面有什么影響？

三研究的可行性科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步藥物法規(guī)和市場的正規(guī)化資助四研究概況青少年腦認(rèn)知研究（ABCD研究）的被試招募率達(dá)到一半四研究概況青少年腦認(rèn)知研究（ABCD研究）的第一批原始數(shù)據(jù)已經(jīng)可得地址：NIMHDataArchiveABCDDataRepository數(shù)據(jù)：高分辨率結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)高級擴(kuò)散MRI（多個(gè)b值和方向）休息狀態(tài)功能磁共振成像任務(wù)fMRI以及每個(gè)fMRI運(yùn)行的原始E-Prime任務(wù)文件四研究概況青少年腦認(rèn)知研究（ABCD研究）中，有十三項(xiàng)五年期資助用于認(rèn)知和社會(huì)發(fā)展

國立衛(wèi)生研究院向全國的研究機(jī)構(gòu)頒發(fā)了13項(xiàng)五年期贈(zèng)款，作為青少年物質(zhì)使用在發(fā)育中大腦的影響研究的一部分。

科學(xué)家將利用先進(jìn)的研究方法跟蹤物質(zhì)（包括尼古丁，酒精和大麻）的使用情況，學(xué)業(yè)成就，認(rèn)知能力，精神衛(wèi)生以及大腦結(jié)構(gòu)和功能。五研究內(nèi)容以新聞和特寫形式呈現(xiàn)，每月幾篇通告

如：“關(guān)于睡眠不足和青少年物質(zhì)使用之間的關(guān)聯(lián)”六期望結(jié)果ABCD研究期望解決與物質(zhì)使用和發(fā)展有關(guān)的許多問題，達(dá)到預(yù)防和治療研究的重點(diǎn)，制定公共衛(wèi)生戰(zhàn)略和政策，建立青少年腦認(rèn)知機(jī)制的研究中正常的成像標(biāo)準(zhǔn)。包括：偶爾或常規(guī)使用大麻，酒精，煙草和其他物質(zhì)，單獨(dú)或組合時(shí)對發(fā)育中大腦的結(jié)構(gòu)和功能的影響特定物質(zhì)的使用如何影響使用其他物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)連接青少年物質(zhì)使用和心理疾病風(fēng)險(xiǎn)的大腦途徑物質(zhì)使用對身體健康，心理發(fā)展，信息處理，學(xué)習(xí)記憶，學(xué)業(yè)成就，社會(huì)發(fā)展等行為的影響什么因素（如產(chǎn)前暴露，遺傳學(xué)，頭部創(chuàng)傷和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)）影響物質(zhì)使用的發(fā)展及其后果七國內(nèi)目前關(guān)于青少年腦認(rèn)知的研究現(xiàn)狀在我國,“腦與認(rèn)知科學(xué)”已被列為基礎(chǔ)研究中的重大科學(xué)前沿問題，也將成為未來科學(xué)研究的重大課題。進(jìn)入21世紀(jì)后,我國也已經(jīng)開始使用先進(jìn)的腦成像技術(shù)研究認(rèn)知能力與大腦的相關(guān),在語言、視覺、決策、情緒、音樂、運(yùn)動(dòng)技能等方面都開展了一定研究。但是,由于實(shí)驗(yàn)成本太高,而且發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究多以兒童青少年為研究對象,存在被試協(xié)調(diào)困難和組織代價(jià)大等特點(diǎn),我國對于認(rèn)知發(fā)展與腦發(fā)育的研究仍處于起步階段,有關(guān)發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中自然成熟與后天教養(yǎng)之間的關(guān)系也不清晰。因此,迫切需要加強(qiáng)開展兒童青少年認(rèn)知能力與大腦神經(jīng)發(fā)展機(jī)制相結(jié)合的研究,并充分結(jié)合兒童青少年時(shí)期大腦具有較強(qiáng)可塑性的特點(diǎn),注重進(jìn)行腦發(fā)育基礎(chǔ)研究與基于腦的科學(xué)教育的整合,為通過創(chuàng)設(shè)適于兒童青少年大腦活動(dòng)特點(diǎn)的社會(huì)、教育環(huán)境,進(jìn)而促進(jìn)其認(rèn)知能力發(fā)展提供依據(jù)。八目前關(guān)于青少年腦認(rèn)知研究的特點(diǎn)與趨勢第一,在研究對象上,研究者從初關(guān)注正常兒童青少年個(gè)體到近年來開始探討障礙群體認(rèn)知能力發(fā)展與大腦發(fā)育的關(guān)系。第二，運(yùn)用橫向研究范式來對比分析個(gè)體認(rèn)知能力發(fā)展與大腦結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系,這為揭示個(gè)體發(fā)展過程中行為活動(dòng)與大腦結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系提供了一定啟示,但是無法從生態(tài)學(xué)角度真實(shí)再現(xiàn)個(gè)體認(rèn)知能力發(fā)展與腦發(fā)育關(guān)系的動(dòng)態(tài)變化及規(guī)律。第三,在研究角度上,研究者逐漸開始探討年齡和認(rèn)知水平對認(rèn)知發(fā)展和腦發(fā)育關(guān)系的交互影響。第四,在研究范式上,學(xué)習(xí)和訓(xùn)練已經(jīng)逐漸受到研究者的重視,通過設(shè)計(jì)自然或人為的學(xué)習(xí)訓(xùn)練范式來提高個(gè)體認(rèn)知能力水平,進(jìn)而探討集中訓(xùn)練與經(jīng)驗(yàn)迅速增加帶來的大腦結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)模式的變化九對比優(yōu)勢過往的青少年腦認(rèn)知機(jī)制的研究沒有正常的成像標(biāo)準(zhǔn)用來比較，技術(shù)手段和及設(shè)施建設(shè)和數(shù)據(jù)分析方法，以及研究規(guī)模(包括資金，時(shí)間跨度，其他研究機(jī)構(gòu)支持情況)等都沒有該項(xiàng)研究全面。這項(xiàng)研究將為填補(bǔ)我們對許多物質(zhì)的腦發(fā)育影響知識方面存在的巨大空白而做很多共享。ABCD研究不僅希望招募和保留十多年的大量青少年會(huì)產(chǎn)生的關(guān)于物質(zhì)使用影響的數(shù)據(jù)，而且還將大大澄清我們對正常健康大腦發(fā)育的看法。值得注意的是，大多數(shù)年輕人從不發(fā)生毒品或酒精問題，只有大約一半在離開高中之前使用非法藥物。高風(fēng)險(xiǎn)群體將被過度采樣，以確保收集足夠的物質(zhì)用戶數(shù)據(jù)。但ABCD研究的數(shù)據(jù)顯示，在當(dāng)前和未來的研究中，最少或沒有物質(zhì)使用的健康青少年的成長也將是非常有價(jià)值的。十文獻(xiàn)分享Anovelsibling-baseddesigntoquantifygeneticandsharedenvironmentaleffects:applicationtodrugabuse,alcoholusedisorderandcriminalbehavior（2016）GeneticandFamilyandCommunityEnvironmentalEffectsonDrugAbuseinAdolescence:ASwedishNationalTwinandSiblingStudy（2014）PsychologicalMedicine（2016）

AmericanJournalofPsychiatry（2014）

文獻(xiàn)一：基于同胞的新穎設(shè)計(jì)來量化遺傳和共享環(huán)境的影響：應(yīng)用于藥物濫用，酒精使用障礙和犯罪行為

背景：

雙生子研究中平等環(huán)境假設(shè)和泛化問題。目的：

設(shè)計(jì)一種新穎的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)遺傳和環(huán)境在物質(zhì)濫用，酒精使用障礙，犯罪行為三個(gè)方面所起的作用新穎之處首先，由于瑞典官方的數(shù)據(jù)記錄，我們知道兄弟姐妹的同居歷史，所以可以直接評估他們在家庭層面上共享的環(huán)境暴露。其次，我們拿由一個(gè)先證者和兩個(gè)兄弟姐妹組成的同胞信息三位一體，他們的遺傳相似度和/環(huán)境共享程度與先證者不同新穎之處新穎之處第三，通過探索我們對三位一體類型的遺傳和環(huán)境影響估計(jì)的穩(wěn)定性，我們可以評估我們的假設(shè)的有效性。最后，我們將多組模型中的結(jié)構(gòu)方程模型整合到我們不同類型的同胞關(guān)系中，我們可以獲得兩個(gè)總體估計(jì)值，可以與在同一人口數(shù)據(jù)中雙胞胎的估計(jì)值進(jìn)行比較，并正式測試我們的來自不同類型家庭的兄弟姐妹的估計(jì)值是否彼此顯著不同。抽樣數(shù)據(jù)來源：Swedishnationwideregistriesandhealthcaredata研究對象：

同父同母（全血緣），同父異母/同母異父（半血緣），繼子/繼女（無血緣）應(yīng)用范圍：物質(zhì)濫用DA，酒精使用障礙AUD，犯罪行為CB年齡范圍：1960-1990之間出生，年齡<=16歲同胞年齡最大差：<=10歲同性同胞之間進(jìn)行測量入組條件操作化定義additivegenetic(A),sharedenvironment(C)anduniqueenvironment(E)家庭類型additivegenetic(A)全血緣0.5a半血緣0.25a無血緣0同居時(shí)間（年）sharedenvironment(C)13c10-120.7c7-90.5c4-60.3c1-30.1c抽樣組合調(diào)查數(shù)據(jù)---以full-siblings為基礎(chǔ)的7組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理wepresentonlyresultsfromthefullmodel,thatiscontainingestimatesofA,CandE.Priorsimulationshavesuggestedthatparameterestimatesfromafullmodelaretypicallymoreaccuratethanthosefromsubmodels(Sullivan&Eaves,2002).Model?ttingwasdoneusingMplusversion7.2withthedeltaparameterizationandtheweightedleastsquaresmeansandvariance(WLSMV)asthe?tfunction?tindices,i.e.theTucker–Lewisindex(Tucker&Lewis,1973),thecomparative?tindexandtherootmeansquareerrorofapproximation(Steiger,1990),toassessthemodel’sbalanceofexplanatorypowerandparsimony結(jié)果摘要—fromthefullmodel分析—以男性犯罪行為為例分析—以女性犯罪行為為例遺傳力根據(jù)table5的數(shù)據(jù)表明，除了女性（半血緣關(guān)系）在酒精使用障礙中的遺傳力<獨(dú)特環(huán)境（殘差）外，其他所有數(shù)據(jù)都表明，無論性別，青少年在酒精使用障礙，物質(zhì)濫用和犯罪行為上，都是與遺傳息息相關(guān)的。兄弟姐妹研究與雙胞胎研究比較3種行為

*9（9組數(shù)據(jù)）

*2（2種性別）=54種不同類型家庭在不同方面關(guān)于遺傳的數(shù)據(jù)將它與同一人口中雙生子的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)它有26個(gè)遺傳力數(shù)據(jù)低于雙胞胎，1個(gè)相同，27個(gè)高于雙胞胎說明遺傳影響確實(shí)是大于共享環(huán)境影響的共享環(huán)境的影響（返回Table5）犯罪行為：無論性別，共享環(huán)境的影響<殘差的影響物質(zhì)濫用：

男性：其他家庭類型共享環(huán)境的影響<雙胞胎共享環(huán)境的影響女性：其他家庭類型共享環(huán)境的影響>雙胞胎共享環(huán)境的影響酒精使用障礙：

男性：其他家庭類型共享環(huán)境的影響>雙胞胎共享環(huán)境的影響

女性：其他家庭類型共享環(huán)境的影響<雙胞胎共享環(huán)境的影響討論及結(jié)論首先，我們使用獨(dú)特的設(shè)計(jì)以確定他們的同居歷史時(shí)長為解決舊問題開辟了新的途徑。像雙胞胎研究一樣，這些基于兄弟姐妹的方法解決了代際家族相似之處。它的重點(diǎn)是先證者與同胞三位一體，反映獨(dú)立的自然實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗鼈儼瑑煞N不同種類的兄弟關(guān)系。因此，這種方法可以控制家庭層面的差異除了我們模型中的因素以外，別的因素正在對家庭相似性產(chǎn)生影響，殘差得以考慮。這里我們的結(jié)果很清楚。我們從我們的同胞三人組獲得的物質(zhì)濫用，酒精使用障礙和犯罪行為的遺傳率與使用相同方法的同一群體的雙胞胎獲得的遺傳估計(jì)非常相似。這些結(jié)果與以前使用典型建模方法得到的關(guān)于犯罪行為兩項(xiàng)分析結(jié)果一致，這些方法與雙胞胎獲得的結(jié)果非常接近。因?yàn)榧彝ヮ愋投喾N多樣，泛化力更強(qiáng)。局限首先，我們只研究了三種綜合征，可能無法獲得與其他性狀或障礙相似的結(jié)果其次，我們沒有檢查異性對。第三，我們假設(shè)共同環(huán)境是兒童同居年數(shù)的線性函數(shù)的有效性可以被質(zhì)疑。在0-6歲之間，相似度的增加比7-13更強(qiáng)文獻(xiàn)二：遺傳，家庭和社區(qū)環(huán)境對青少年藥物濫用的影響：以瑞典雙胞胎和兄弟姐妹為基礎(chǔ)

區(qū)別：共享環(huán)境分為家庭和社區(qū)環(huán)境目的：澄清對藥物濫用的遺傳效應(yīng)的嚴(yán)重程度，并了解共享環(huán)境影響的性質(zhì)假設(shè)：1，通過多年的共同居住，兄弟姐妹間的藥物濫用情況趨于一致，直到年齡較大的兄弟姐妹21歲為止。2，與父母共同生活的青少年未來藥物濫用的風(fēng)險(xiǎn)與家庭的社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位和鄰里社會(huì)剝奪有關(guān)模型配對研究內(nèi)容不同家庭結(jié)構(gòu)模型對于藥物濫用一致性的影響同一家庭或社區(qū)居住年限對藥物濫用的相似性的影響1，多年生活在同一家庭的男