本文來源：生物谷
關於生娃，生一個好還是生多個妙，可以說是眾說紛紜。有人覺得“獨子獨女一枝花，萬千寵愛集一家”，獨生子女能獨佔父母的陪伴與呵護，在愛意包圍下自信成長。也有人認同“兄弟姐妹同根生，相伴同行福滿程”，認為孩子間相互扶持，長大後更是彼此的堅實依靠。
那從科學角度看，“獨佔寵愛型”獨生子女和“親密陪伴型”非獨生子女，在大腦認知和日常行為習慣上到底有無差別呢？
近期，來自nature human behavior雜誌的一篇題為“How growing up without siblings affects the adult brain and behaviour in the CHIMGEN cohort”研究論文，利用CHIMGEN佇列揭開了獨生環境重塑人類大腦的奧秘，探究了獨生子女成長環境（GWS）對成人大腦和行為的影響及潛在機制，發現 GWS 與較高的語言纖維完整性、較低的運動纖維完整性、較大的小腦體積、較小的大腦體積和較低的額顳葉自發性大腦活動有關，與神經認知和心理健康呈正相關，且大多關聯由可改變的環境因素介導，為干預措施提供了方向。
doi: 10.1038/s41562-025-02142-4
目前，全球獨生子女成為普遍現象，探究獨生子女成長環境（GWS）是否影響以及會如何影響大腦和行為發育變得至關重要。然而，目前針對這一領域的研究狀況卻不盡人意，現有的相關研究成果在結論上存在諸多分歧，甚至相互矛盾，並且從環境神經科學視角來看，GWS極有可能透過改變大腦的結構和功能，進而對人類的認知能力與心理健康產生作用，但研究資料相對匱乏，關於GWS與成人大腦和行為直接/間接關聯的系統認知存在不足。
本研究中，研究人員藉助 CHIMGEN 研究，在7306名健康中國漢族成年人中，排除120名無獨生子女資訊的參與者後，最終納入7186名參與者。運用傾向得分匹配（PSM），基於17個協變數生成2397對匹配的獨生子女（OC）和非獨生子女（non-OC）對。
隨後採集受試者的神經影像資料，包括：
1）結構磁共振（sMRI）：用於計算灰質體積（GMV），評估宏觀結構特徵；
2）擴散張量成像（DTI）：用於計算各向異性分數（FA），評估白質完整性；
3）靜息態功能磁共振（rs-fMRI）：用於計算區域性一致性（ReHo）和功能連線，分別評估腦區自發神經活動及腦區間時間同步性。
此外，研究者還評估了參與者的認知能力（如工作記憶、語言學習）、心理健康（抑鬱、焦慮）以及成長環境（家庭收入、父母教育、空氣汙染等33項指標）。他們將獨生/非獨生子女對間存在顯著差異的成長環境定義為PEEs，透過因果中介分析（CMA）和結構方程模型（SEM）探究PEEs如何中介/調節GWS與腦影像及行為表型的關聯，並量化直接/間接效應對錶型的相對貢獻等。
研究結果顯示，兩組人員的腦成像方面存在差異，具體來說，獨生子女（OC）組內側額頂葉皮層（MFPC）、右旁中央小葉（PCL_R）和左顳下回（ITG_L）的灰質體積（GMV）更小，而雙側小腦後葉（CPL_L/R）GMV更大。這裡，我們重點來說說MFPC這項指標，目前研究認為，較小的 MFPC 體積卻與更好的記憶力相關。
如何理解呢？MFPC 體積在青春期前達到峰值，隨後幾乎呈線性下降，但在不同的發育階段，這種下降具有不同的意義：在生命後期（如老年人），腦體積減小反映了突觸、神經元和其他成分的喪失，這與神經元效率降低和認知能力下降有關。然而，在成熟前（如年輕成年人），區域體積減小反映了突觸修剪、軸突管徑改變和髓鞘形成的綜合作用，並且與更高的神經元效率和神經認知能力增強相關。
另外，研究人員推測，GWS 與大腦及小腦體積的相反關聯可能與以下幾方面的差異有關：（1）發育軌跡（大腦體積在 10 歲前達到峰值 ，而小腦體積在 18 歲前呈線性增加 ）；（2）對暴露的反應（在年輕人中，城市化與較小的大腦體積和較大的小腦體積相關 ）；（3）敏感期（城市化對大腦和小腦體積的影響存在明顯的敏感期 ）；（4）直接和間接影響（GWS 直接影響小腦體積，但主要透過家庭 SES 間接影響大腦體積）。
腦成像結果還顯示，獨生子女（OC）組運動相關纖維束白質完整性（FA）值更低，但在右頂葉斜束（一種與語言相關的纖維束）的 FA 較高，並且右顳下回和緣上回之間的功能連線更強，這支援了獨生子女在語言能力上的優勢。另外，OC組雙側顳下回（ITG）和內側眶額皮層（MOFC）區域性一致性（ReHo）更低。
那麼，在行為學方面是否差異呢？結果顯示，獨生子女（OC）組受試者10項行為表型中表現更優，包括在工作記憶、即時自由回憶、執行控制等認知功能方面表現更優，在生活滿意度、觀點採擇、開放性、尋求新奇方面得分更高，在獎勵依賴和認知衝動方面得分更低，換句話說，GWS與神經認知和心理健康呈正相關。
圖：OC與non-OC在腦成像和行為方面的差異
進一步地，研究人員探究了差異影響機制，差異環境暴露（PEEs）因子構建從33個成長環境中識別出21個PEEs，透過探索性因子分析（EFA）得到5個PEE因子，分別為家庭社會經濟地位（FSES，父母教育/職業、家庭資源等）、逆境社會經濟地位（ASES，經濟困難、住房擁擠等）、城市社會經濟地位（CSES，人均GDP、教育支出等）、空氣汙染（AP，PM2.5/NO2暴露）和支援與關懷（SC，母親關懷、家庭支援等）。令人吃驚的是，獨生子女（OC）組在全部5個PEE因子得分上均顯著優於非獨生子女（non-OC）組！
中介效應顯示，PEE因素在GWS與腦成像和行為表型的關聯中起顯著中介作用，具體來說，如家庭社會經濟地位（FSES）正向中介GWS與開放性、工作記憶等的關聯；支援與關懷（SC）正向中介生活滿意度等的關聯及負向中介GWS與認知衝動性（BIS-CI）的關聯。與此同時，腦成像衍生表型（IDPs）在GWS與行為表型的關聯中也起著顯著中介作用。簡單來說，更優質的經濟資源，再加上父母更多的陪伴、關注和回應，可能為獨生子女的智力能力、心理健康和成熟的社會行為提供堅實的基礎。
圖：OC與non-OC在成長環境和PEE因子得分上的組間差異
因果中介分析（CMA）和結構方程模型（SEM）分析一致表明，在塑造個體發展軌跡中，微觀環境因素，諸如家庭社會經濟地位、母親悉心的照料以及有力的家庭支援，才是造成獨生子女與非獨生子女在大腦結構和行為表現上產生差異的關鍵變數，而非城市層面的社會經濟狀況和空氣汙染等宏觀環境要素。這一發現尤為凸顯了精準干預策略的重要性。
例如，對於獨生子女來說，提高家庭社會經濟地位對大多數大腦和行為發展有益，而提供更多母親的照料和支援主要有利於社會認知和心理健康。這也提示家長們，以上干預措施應該在生命早期階段實施，以縮小獨生子女和非獨生子女在成人大腦健康方面的差距。
圖：CMA與SEM共同驗證的因果通路
綜上所述，獨生子女成長環境（GWS）對成人大腦和行為表型有直接和間接影響，且大多關聯由可改變的成長環境因素介導。
看來，大腦不是獨生或非獨生的“出廠設定”，而是家庭環境雕刻的“成長年輪”。 想要孩子擁有“超強大腦”？答案不在生幾胎，而在如何把每一胎都養成“高定版”！
參考文獻：
Tang J, Zhang J, Li W, et al. How growing up without siblings affects the adult brain and behaviour in the CHIMGEN cohort. Nat Hum Behav. 2025 Mar 31.
撰文｜青葉
編輯 | lcc
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