在《青少年大脑认知发展研究（ABCD Study）》中，来自印第安纳大学医学院、圣路易斯华盛顿大学和其他机构的研究人员确定了与早期物质使用启动相关的儿童神经解剖学差异。早期使用物质与成年后较高的物质使用障碍（SUDs）和其他不良结果的风险密切相关。大脑结构的神经解剖变化与物质使用有关，尤其是在青少年时期，大脑正在经历显著发育。
但物质使用者大脑中观察到的变化主要是由于物质使用本身引起的，还是某些个体由于特定的神经解剖变异而天生具有倾向？
在《JAMA Network Open》上发表的研究《晚童年和早青春期的神经解剖变异和物质使用启动》中，研究人员进行了从童年中期到青年期的纵向研究，追踪复杂行为和生物发育，记录物质使用和大脑结构。该研究共招募了11,875名8.9至11岁的儿童，来自美国22个研究站点。最终分析包括从基线到3年随访评估的9,804名儿童。
参与者自报的物质使用启动（酒精、尼古丁、大麻或其他物质）与基线磁共振成像（MRI）扫描一起记录，评估大脑结构。研究人员检查了297个影像衍生表型，包括全脑、皮层和皮下体积、厚度、表面积和沟深度。协变量包括年龄、性别、青春期状态、家庭关系、产前物质暴露和MRI扫描仪型号。
统计分析比较了在15岁前开始使用物质的参与者与未使用物质的参与者之间的大脑结构。事后分析排除了基线物质使用者，以隔离启动前的大脑结构差异。多次测试校正应用于验证结果。
研究结果表明，大脑结构变异，如更大的整体脑容量和较薄的前额叶皮层区域，可能使青少年更有可能在15岁前开始使用酒精、尼古丁和大麻。这些结构差异在物质使用之前就已观察到，表明它们反映了预先存在的状态，可能是风险因素而不是物质暴露的结果。
在参与者中，3,460人（35.3%）报告在15岁前开始使用物质，其中最常见的是酒精（占所有病例的90.2%）。大脑结构差异包括：
- 前额叶皮层中，尤其是喙侧中额回的皮层区域较薄。
- 枕叶、顶叶和颞叶皮层厚度增加。
- 较大的全脑、皮层和皮下体积与物质使用启动相关，包括较大的海马体和苍白球体积。
- 大麻使用与右侧尾状核体积减少特别相关。事后分析确认了大多数发现在未使用物质的儿童中，表明结构差异先于物质使用。
在《JAMA Network Open》上发表的评论文章《青少年大脑认知发展研究和我们如何思考成瘾》中，明尼苏达大学双城分校儿童发展研究所的Felix Pichardo和Sylia Wilson强调了这项研究对重新思考成瘾的大脑疾病模型因果假设的相关性。他们认为，ABCD研究的大样本量、纵向设计和遗传信息成分（家庭研究设计、嵌套双胞胎亚组和DNA收集）是改进关于神经风险因素因果推断的关键。
重要的是，他们建议，像这样的研究提供的无偏见科学数据“……有潜力产生使我们重新评估当前因果假设和如何看待成瘾的发现。”
目前的研究结果与另一项最近由Medical Xpress报道的研究结果一致，该研究表明精神病症状先于青少年大麻使用。
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