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新冠病毒下一代:病毒大流行如何影响儿童的大脑?

和许多儿科医生一样,达尼·杜米特里乌(Dani Dumitriu)在SARS-CoV-2冠状病毒首次在她的病房流行时做好了应对SARS-CoV-2冠状病毒影响的准备。当她在医院2019冠状病毒疾病的新生儿刚出生时,她感到很轻松。了解寨卡病毒和其他可能导致出生缺陷的病毒的影响意味着医生们正在寻找问题。

但更微妙和阴险趋势的暗示紧随其后。Dumitriu和她在纽约市的纽约长老会摩根士丹利儿童医院的团队拥有两年多的婴儿发育数据——自2017年末以来,他们一直在分析6个月大婴儿的沟通和运动技能。Dumitriu认为比较流感大流行之前和期间出生的婴儿的结果会很有趣。她请她的同事摩根·菲尔斯坦(Morgan Firestein)评估这两类人之间是否存在神经发育差异。摩根·菲尔斯坦是纽约哥伦比亚大学的博士后研究员。

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几天后,费尔斯坦惊慌失措地打电话给杜米特里乌。杜米特里乌回忆道:“她说,‘我们正处于危机之中,我不知道该怎么办,因为我们不仅会受到大流行的影响,而且会产生重大影响。’”。那天晚上她大部分时间都没睡,仔细研究着数据。流感大流行期间出生的婴儿在粗大运动、精细运动和沟通技能测试中的平均得分低于流感大流行之前出生的婴儿(两组婴儿均由其父母使用既定问卷进行评估)。他们的亲生父母是否感染了病毒并不重要;大流行本身的环境似乎有些问题。

杜米特里乌愣住了。“我们就像,哦,我的上帝,”她回忆道。“我们谈论的是数亿婴儿。”

尽管感染SARS-CoV-2的儿童通常表现良好,但初步研究表明,妊娠期间与大流行相关的压力可能会对一些儿童的胎儿大脑发育产生负面影响。此外,疲惫的父母和看护者可能会以不同或更少的方式与年幼的孩子互动,从而影响孩子的身心能力。

对控制冠状病毒传播至关重要的封锁隔离了许多年轻家庭,剥夺了他们的游戏时间和社交活动。由于压力大、身体瘦弱,许多看护者也无法提供婴儿和学步儿童所需要的一对一的时间。

马里兰州贝塞斯达Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所儿童发展与行为处处长詹姆斯·格里芬(James Griffin)说:“每个人都想记录这是如何影响儿童发展、亲子关系和同伴关系的。”。“每个人都有顾虑。”

新冠病毒下一代:病毒大流行如何影响儿童的大脑?

世界各地研究这些问题的一些团队正在开始公布他们的发现。新的研究已经开始。很难找到确切的答案,尤其是因为许多儿童发展研究实验室在流感大流行期间关闭了。

过去两年出生的一些婴儿可能会经历发育迟缓,而如果看护者在家呆的时间更长,兄弟姐妹有更多的机会互动,其他婴儿可能会茁壮成长。正如大流行期间卫生的许多方面一样,社会和经济差距在世卫组织受影响最严重方面具有明显的作用。早期数据表明,面具的使用并未对儿童的情绪发展产生负面影响。但是产前压力可能会导致大脑连接的一些变化。情况正在演变,许多研究尚未经过同行审查。

一些研究人员提出,许多发育落后的儿童将能够迎头赶上,而不会产生持久的影响。纽约大学格罗斯曼医学院儿童和青少年心理学家莫里亚·托马森(Moriah Thomason)说:“我不认为我们会发现有一代人受到这种流行病的伤害。”

一个实验室在2019冠状病毒疾病期间保持开放,布朗大学的先进的婴儿成像实验室在罗得岛普罗维登斯。在这篇文章中,医学生物物理学家肖恩·迪奥尼(Sean Deoni)和他的同事们利用磁共振成像(MRI)和其他技术来研究环境因素如何影响婴儿的大脑发育。

尽管疫情改变了他们进行研究的方式——更少的访客和更多的清洁——但他们继续邀请婴儿到他们的实验室,跟踪运动、视觉和语言技能,这是美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)一项为期七年的关于幼儿发展及其对后期健康影响的研究的一部分。

然而,随着疫情的发展,迪奥尼开始听到同事们令人担忧的评论。迪奥尼回忆道:“我们的员工开始告诉我,‘伙计,这些孩子要花很长时间才能通过这些评估。’”。

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他感到困惑,于是要求他的研究人员绘制并比较婴儿神经发育得分的年平均值和方差。就在那时,他们发现流感大流行期间的得分比前几年差得多。他在2021年末说:“去年年底和今年年初,一切都开始从岩石上滑落。”当他们对参与者的结果进行比较时,大流行出生的婴儿在一系列测试中的得分比之前出生的婴儿低近两个标准差,这些测试以与IQ测试类似的方式测量发育。他们还发现,来自低收入家庭的婴儿降幅最大,男孩比女孩受影响更大,粗大运动机能受影响最大。

起初,迪奥尼认为选择偏见在起作用:也许在流感大流行期间努力前来接受检测的家庭是那些其子女有发展问题风险或已经表现出这些问题的家庭。但是,随着时间的推移,他越来越相信选择偏见并不能解释研究结果,因为与之前的参与者相比,前来的孩子没有不同的背景、出生结果或社会经济状况。

这些影响似乎很严重,但一些研究人员认为,它们不一定能预测长期问题。荷兰蒂尔堡大学的发展神经心理学家马里恩·范·登·赫维尔说:“婴儿时期的智商预测不了多少。”。“很难说这对他们的未来意味着什么。”她指出,一项研究3表明,罗马尼亚女孩在孤儿院开始生活,但在2.5岁之前被寄养家庭收养,在4.5岁时患精神病的可能性比留在机构看护的女孩要小。这种情况不同于大流行,但表明一旦取消限制,婴儿可以弥补困难。

然而,令人担忧的是,迪奥尼发现,疫情持续的时间越长,儿童积累的缺陷就越多。德奥尼在谈到这些发现时说:“这一发现的规模是巨大的,令人震惊。”该发现目前正被《美国医学会儿科杂志》修订。

当Deoni第一次在预印本服务器2上发布他的研究结果时,出现了一系列令人担忧的媒体报道——以及研究界的强烈反对。格里芬说:“人们真正担心的是,这些结果是在没有经过适当的同行审查的情况下公布的。”。

但是,假设2019冠状病毒疾病的婴儿出生时,其结果确实有优点,为什么婴儿会经历显著的认知障碍,尤其是运动障碍?迪奥尼怀疑这些问题源于缺乏人与人之间的互动。在尚未发表的后续研究中,他和他的团队记录了家中亲子互动的情况,发现过去两年中父母对孩子说的话(反之亦然)比前几年要少。他还怀疑婴儿和蹒跚学步的孩子没有像往常一样进行大量的粗大运动训练,因为他们没有经常和其他孩子一起玩耍或去操场。“不幸的是,这些技能为所有其他技能奠定了基础,”他说。

最近的其他研究也支持这种观点,即缺乏同伴互动可能会让一些孩子望而却步。在今年早些时候发表的一项研究中,英国研究人员调查了189名8岁儿童的父母 一月零三日 年,询问他们的孩子在流感大流行期间是否接受日托或上过幼儿园,并评估语言和执行能力。作者发现,如果儿童在流感大流行期间接受团体护理,他们的技能会更强,这些好处在低收入背景的儿童中更为明显。

风险最大的似乎是有色人种或低收入家庭的儿童。例如,越来越多的研究表明,在学龄儿童中,远程学习可能正在扩大富裕和低收入儿童之间以及白人儿童和有色人种儿童之间已经存在的巨大学习和发展差距。在荷兰,研究人员发现,与前三年相比,2020年的国家评估中,孩子们表现更差,教育程度较低家庭的孩子的学习损失高达60%。

在撒哈拉以南非洲的部分地区,包括埃塞俄比亚、肯尼亚、利比里亚、坦桑尼亚和乌干达,研究表明一些儿童失去了长达一整年的学习。在美国,在第一次封锁之后,咨询公司麦肯锡的一份报告显示,有色人种的学生在秋季入学时学习落后三到五个月,而白人学生只落后一到三个月。

掩蔽效应

在流感大流行期间上学或参加其他团体活动的儿童通常与戴口罩的其他人互动。一个重要的问题是,戴口罩是否也会影响孩子的情绪和语言发展,因为口罩遮掩了面部对表达情绪和语言很重要的部分。

麻州大学波士顿分校的心理学家Edward Tronick被父母和儿科医生的电子邮件轰炸,他们担心口罩的潜在发展影响。Tronick以其1975年的“静物脸”实验而闻名,该实验表明,当亲生父母在与婴儿互动时突然保持直面时,他们的孩子起初试图引起他们的注意,然后慢慢退出,变得越来越沮丧和谨慎。

特尼克决定看看面具是否有类似的效果。他与同事、心理学家南希·斯尼德曼(Nancy Snidman)一起进行了一项实验(尚未经过同行评审),在该实验中,父母使用智能手机记录戴口罩前后与婴儿的互动。虽然婴儿在父母戴上面具时会注意到——他们会短暂改变面部表情,移开视线或指着面具——但他们会像以前一样继续与父母互动。特尼克说,面具只阻断了一条通讯通道。“戴着面具的家长仍然在说,‘我在和你交流,我还在这里等你,我还在和你联系。’”

面具似乎也不会对情绪或语言感知造成太多干扰。五月份发表的一项研究报告称,两岁的孩子仍然能够理解成年人戴着不透明面具说的话。新加坡国立大学的心理学家Leher Singh说,孩子们“比我们想象的更容易弥补信息赤字”。美国的研究人员发现,尽管面具使学龄儿童更难感知成人的情绪——大约和成人戴太阳镜时一样困难——但在大多数情况下,孩子们仍然能够做出准确的推断。

威斯康辛大学的博士后研究员麦迪逊说:“孩子们可以用很多其他线索来区分其他人的感受,比如声音表达、身体表情、背景等。”

怀孕和压力

其他研究人员渴望知道这种流行病是否会影响儿童出生前的发育。Catherine Lebel是加拿大卡尔加里大学发展神经影像实验室的心理学家,她的同事们在大流行期间对8000多名孕妇进行了调查。近一半的人报告有焦虑症状,而三分之一的人有抑郁症状——这一比例比大流行前几年高得多。这种压力是如何影响子宫内的婴儿的?

为了找到答案,研究人员利用核磁共振成像扫描了75名婴儿的大脑 出生数月后。在10月份发布的一份预印本中,他们发现,那些报告了更多产前痛苦(更多焦虑或抑郁症状)的人所生的婴儿在杏仁核(一个参与情绪处理的大脑区域)和前额叶皮层(一个负责执行功能技能的区域)之间表现出不同的结构联系

在之前的一项小型研究中,Lebel和她的团队研究了产前抑郁症与这些区域的大脑连通性差异之间的联系,并提出在男孩中,这些大脑变化与12岁之前的攻击性和过度活跃行为相关。其他研究小组发现,成年人这些区域之间的连通性变化是抑郁和焦虑的危险因素13。勒贝尔说:“这些都是情绪处理的相关领域,以及许多不同的行为。”。

其他研究发现产前大流行压力与儿童发育之间存在类似的联系。意大利帕维亚IrcCS Mundio基金会的心理学家Livio Provenzi和他的同事们观察到,三个月大的婴儿在怀孕期间经历了更多的压力和焦虑,他们在调节情绪和注意力方面存在更多的问题-他们无法保持他们对社会刺激的关注,例如,与怀孕期间压力和焦虑较低的人的婴儿相比,婴儿更不容易被抚慰14。

托马森正在进行她自己的研究,以评估母亲压力对儿童大脑和行为的影响。她指出,尽管人们对产前压力可能如何影响大流行婴儿的问题非常关注,但早期的研究结果并不意味着儿童将在余生中挣扎。她说:“孩子们适应能力很强,很有弹性。我们确实希望情况会有所改善,他们应该能够适应所发生的许多事情。”

事实上,对历史灾难的研究表明,尽管子宫内的压力可能对婴儿有害,但并不总是有持久的影响。2011年澳大利亚昆士兰洪灾造成的巨大压力下出生的孩子在六个月大时在解决问题和社交技能方面表现出不足,而压力较小的孩子则表现出不足15。然而,到30个月时,这些结果不再与压力相关,父母对婴儿和学步儿童出生后的需求反应越积极,学步儿童的表现越好。

谨慎和行动

对大流行婴儿的研究呈现出一幅喜忧参半的画面,科学家们说现在做出有意义的解释还为时过早。一方面,一些早期的、通常未发表的发现可能无法反映现实,凯瑟琳·蒙克(Catherine Monk)说,她是一位医学心理学家,与纽约长老会的迪米特里一起工作。

例如,选择参加一些早期研究的父母可能不是一个具有代表性的样本,蒙克说。也许他们已经因为看到的行为而担心他们的孩子了。此外,她说,戴口罩可能会影响像Deoni's这样的个人研究的结果——可能影响不大,但足以扭曲结果。

正如托马森去年在《美国医学会儿科杂志》的一篇评论17中所说,发表有趣发现的动机可能也影响了这些早期研究。她说:“科学家们很快就会去寻找一种有害的差异。它会引起媒体的注意;它会在一本影响很大的杂志上发表。”

研究人员和资助者正在开展大型研究和合作,以帮助建立一个更清晰的图景。美国国家药物滥用研究所通过其健康大脑和儿童发展研究资助了一些研究。这些研究将着眼于大流行期间母亲的压力和物质使用如何影响儿童的发育。此外,还成立了联盟和会议,将研究人员聚集在一起,分享新出现的数据。2020年3月,托马森发起了国际新冠病毒一代研究联盟,该联盟将来自14个国家的研究人员聚集在一起,研究疫情期间有幼儿的家庭。该联盟在2021年11月举行了一个研究峰会,包括美国北部和南部、欧洲、澳大利亚、亚洲、中东和非洲的研究人员。

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Dumitriu指出,即使孩子的大脑真的受到了流感大流行的影响,仍然有时间引导他们回到正轨。她说:“我们完全可以提前成为公共卫生紧急事件。”“六个月大的孩子的大脑是非常可塑的,我们可以进入其中,我们可以改变他们的轨迹。”

家长可以通过定期与幼儿玩耍和交谈,并给他们在安全环境中与他人玩耍的机会来取得进步。旨在支持家庭和儿童的政策变化也可能产生影响。Lebel的研究11发现,怀孕期间有意义的社会支持,如来自伴侣或亲密朋友的支持,会大大减少产前痛苦。“我们可以在产前护理生态系统中做更多的事情,”蒙克说。研究人员还主张在出生后立即支持家庭的干预措施。普罗文齐的研究14发现,刚刚分娩并在家接受护士和新生儿学家探访的人比没有接受探访的人感受到的压力和焦虑更少。

总的来说,研究人员认为,大多数儿童可能会没事,但目前可能比平时更为困难。如果我们想支持那些落后的人,我们最好尽快干预。迪奥尼说:“孩子们当然很有弹性。”。“但与此同时,我们也认识到前1000名的重要性 儿童生命中的每一天都是至关重要的早期基础。”到目前为止,2020年3月出生的第一批大流行婴儿超过650名 好几天了。

迪奥尼说,儿童“是环境的产物”。“我们越能激励他们,与他们一起玩耍,为他们读书,爱他们——这就是我们要做的。”

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