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卫星数据揭示环境如何塑造儿童大脑健康

时间:2025-02-27 18:36来源: 作者:

摘要
一项新研究将卫星数据与脑成像相结合,揭示了光污染、绿地和城市密度等环境因素如何影响儿童的心理健康和大脑发育。研究人员分析了来自美国21个城市的11,800名儿童的数据,发现物理环境与大脑结构之间存在关联。研究表明,绿地与积极的认知健康相关,而光污染和城市密度则与较不利的结果相关。这项研究强调了环境质量在儿童大脑发育中的关键作用,并对未来城市规划具有潜在意义。这些发现是“青少年大脑认知发展研究”(ABCD研究)的一部分,为理解环境如何影响青少年心理健康开辟了新途径。


关键发现

  • 卫星图像将环境特征与儿童大脑健康联系起来。

  • 绿地与较高的大脑健康指标相关,光污染则与较低的健康指标相关。

  • 来自11,800名儿童的数据显示,物理环境对大脑结构有显著影响。

  • 来源:乔治亚州立大学


研究背景

这项开创性研究将卫星数据和脑成像数据相结合,旨在揭示环境因素如何影响青少年的心理健康、认知能力和大脑发育。研究发表在《自然-心理健康》杂志上,由乔治亚州立大学和新光技术公司领导的“转化神经影像与数据科学中心”(TReNDS中心)的专家团队主导,并得到了美国国立卫生研究院的资助。

研究团队分析了来自美国21个城市的11,800名儿童的数据,结合功能性磁共振成像(fMRI)和卫星数据,更全面地揭示了物理环境如何影响9至10岁儿童的认知和心理健康。


研究方法

研究团队利用“青少年大脑认知发展研究”(ABCD研究)的数据集,这是美国规模最大的儿童大脑发育研究。通过与ABCD团队合作,研究人员发布了ABCD数据5.0版本,使研究社区能够更深入地探讨环境与心理健康之间的联系。

研究分析了卫星观测数据,包括土地利用类型、夜间光污染水平等“UrbanSat”数据,并将这些数据与神经影像和行为测量相结合,以提供更深入的见解。


主要发现

  1. 绿地与积极影响:研究发现,绿地和植被覆盖较多的地区与较高的教育水平和家庭收入相关,同时与更好的大脑健康指标相关。

  2. 光污染与负面影响:夜间光污染和建筑密度较高的地区往往与较低的教育水平和收入相关,同时与较不利的心理健康结果相关。

  3. 环境与大脑结构:研究发现,独特的环境和物理特征可能影响大脑灰质和白质的分布及其功能网络连接。


研究意义

这项研究不仅揭示了环境对儿童大脑发育的重要性,还为未来城市规划提供了科学依据。研究团队表示,精确的环境测量数据可以帮助识别特定干预措施,以提升不同社区的心理健康水平。

研究的高级作者Vince Calhoun表示:“这项研究强调了城市环境在心理健康中的重要性。我们发现,儿童和青少年时期是一个关键窗口期,环境因素可以塑造未来的认知和行为发展。”


研究团队

这项国际跨学科研究团队包括来自德国海德堡大学、美国罗格斯大学、纽约医学院、加州大学圣地亚哥分校、南加州大学、劳雷特脑研究所、中国天津医科大学总医院以及柏林人口神经科学与分层医学中心(PONS)的专家。


关于这项研究

  • 作者:Noelle Reetz

  • 来源:乔治亚州立大学

  • 联系人:Noelle Reetz – 乔治亚州立大学

这项研究为理解环境如何影响儿童大脑健康提供了新的视角,并为未来的干预措施和政策制定奠定了科学基础。

(责任编辑:泉水)
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