本范围综述(scoping review)考察了与0–12岁儿童使用基于屏幕的技术相关的神经影像学证据。该综述纳入了九项研究。大多数研究报告了较高的屏幕暴露与不太理想的神经发育结果之间的关联，包括皮质厚度(cortical thickness)减少、灰质与白质完整性(gray and white matter integrity)降低、小脑体积(cerebellar volume)减小，以及在参与语言、注意力、执行功能(executive functioning)和情绪调节(emotional regulation)的脑网络中连接性(altered connectivity)发生改变。这些神经差异与较差的读写和语言能力、增加的焦虑和抑郁症状以及更大的行为困难相关。部分证据表明，结构化的、互动性的数字活动可能产生积极影响，特别是电子游戏(video gaming)，其与工作记忆(working memory)、空间意识(spatial awareness)、精细运动表现(fine motor performance)的改善以及区域性脑容量(regional brain volume)的增加有关。研究结果表明，基于屏幕技术的影响是复杂的，并可能取决于使用的类型、持续时间和情境。尽管过度或不受监管的屏幕暴露似乎与不太理想的发育结果相关，但有针对性的数字参与可能支持特定的认知功能。需要进一步的纵向和实验研究来阐明因果关系，并为儿童使用数字媒体提供基于证据的指导建议。
引言部分首先指出，儿童日益暴露于智能手机、平板电脑、电视、电脑和游戏机等基于屏幕的技术环境中。这种早期且频繁的暴露引发了人们对大脑发育潜在后果的担忧，因为儿童期是神经可塑性(neuroplasticity)快速发展的关键时期，皮层、皮层下和白质结构在此阶段经历关键的成熟过程。已有的儿童神经影像学研究开始探索这些影响，强调了屏幕时间与结构性和功能性大脑发育变化之间的关联。一项使用磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)的大型人群研究将较高水平的屏幕使用与注意、记忆和语言相关区域皮质厚度和脑沟深度(sulcal depth)减少联系起来。类似地，扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)显示，屏幕暴露较多的学龄前儿童，其支持新兴读写技能的白质完整性降低。功能性成像研究也表明，基于屏幕的媒体使用与调节执行功能、注意力和奖赏处理的脑网络连接性改变有关。最近的研究证据拓宽了对儿童屏幕暴露更广泛健康影响的理解，指出过度使用数字设备与一系列负面结果相关，包括抑郁症状、较差的睡眠质量、身体活动减少、生活满意度降低和数字成瘾。这些发现表明，基于屏幕技术的影响超越了认知领域，延伸到情绪、行为和社会领域，强调了需要探索此类暴露如何在脑成熟敏感期塑造神经发育。尽管这些发现暗示了潜在的风险，但情况更为复杂。来自青少年和成年人的关于电子游戏的研究表明，特定形式的数字参与可能促进认知益处，包括视觉空间处理、工作记忆和精细运动协调的改善，以及海马体和枕叶区域灰质的增加。更近期的发现进一步表明，技术使用的影响可能因情境和类型而异：社交媒体的使用与小脑体积减小有关，而电子游戏则与该区域体积增加相关。这些对比鲜明的结果凸显出基于屏幕的技术并非单一的暴露源，而是一种异质性活动，对神经发育具有多样且有时相互对立的影响。尽管有了这些新的认识，文献中仍存在明显的空白。现有研究大多集中在青少年身上，而对 younger children（年幼儿童）的研究不足，尽管这一群体正经历最快速的大脑发育阶段。此外，研究在方法学、暴露测量和神经影像技术方面差异很大，使得难以得出一致的结论。因此，有必要对针对0–12岁儿童的神经影像学证据进行一次集中的综合。关于长期结果和因果机制的证据仍然有限，且尚未对针对0–12岁儿童的研究结果进行全面系统的综合。因此，进行范围综述是合理的，旨在绘制现有证据的广度，识别关键的神经影像学发现，并阐明目前关于基于屏幕技术对0–12岁儿童结构性和功能性大脑发育影响的已知信息。通过综合多种成像模式的结果，本综述将为未来的纵向和实验研究奠定基础，并为家长、教育工作者和临床医生了解早期屏幕暴露的潜在发育影响提供信息。本综述的目的是考察神经影像学研究中关于屏幕使用与0–12岁儿童大脑发育关联的证据。具体而言，综述旨在描述皮质厚度、灰质体积和白质完整性等结构性变化模式，并探索功能性改变，包括跨脑网络的连接性和激活模式。总体研究问题是：神经影像学研究关于基于屏幕技术使用对0–12岁儿童结构性和功能性大脑发育的影响已知些什么？
在材料与方法部分，研究人员进行了一项系统综述，以检验当前关于屏幕使用对0–12岁儿童结构性和功能性大脑发育影响的神经影像学证据。研究遵循了系统评价和元分析优先报告条目(Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses, PRISMA) 2020指南。文献检索在PubMed、Scopus和Medline三个数据库中进行。检索策略基于PCC框架构建，人群(population)为0–12岁儿童，概念(concept)聚焦于暴露于基于屏幕的技术（包括智能手机、平板电脑、游戏设备、电视和计算机）以及神经影像学测量（如MRI、fMRI、DTI、PET、EEG），背景(context)包括在家庭、学校或社区环境中进行的研究。两名评审员制定了检索策略，使用了与每个PCC要素相关的医学主题词(MeSH terms)和关键词。检索限定为英语语言和同行评审期刊文章。筛选流程包括去重、标题和摘要筛选以及全文评估。最终，该综述纳入了九项研究。数据提取由一名评审员完成，并由第二名评审员核对准确性。由于研究在参与者、成像模式、暴露测量和结果方面存在差异，因此采用了叙述性综合(narrative synthesis)方法。使用乔安娜·布里格斯研究所(Joanna Briggs Institute, JBI)的分析性横断面研究和队列研究关键评估清单对纳入研究的方法学质量进行了评估。评估考虑了抽样方法、暴露测量的有效性、神经影像方案的清晰度、混杂因素的控制以及统计分析的适当性。
结果部分显示，PRISMA流程图展示了从116项潜在研究中筛选出最终纳入9项研究的过程。在研究特征方面，该综述包括了来自五个国家的10项研究（注：原文表述9项但表格列10项，此处按原文叙述），其中大部分发表于2020年至2024年。八项研究（88.89%）显示了基于屏幕技术的负面影响，而一项研究（11.11%）显示了正面影响。七项研究（77.78%）选择MRI或fMRI作为神经影像学技术，一项研究使用了脑电图(electroencephalography, EEG)。所有研究均报告了定性数据，其中一半同时包含了定量数据。研究质量评估显示，四项研究被评为高质量，四项为中等质量，一项为低至中等质量。大多数研究为横断面设计，两项队列研究展现出更强的方法学严谨性。常见局限性包括依赖父母报告的屏幕暴露、缺乏客观使用测量、对社会经济和环境混杂因素的调整有限，以及神经影像采集和分析方案的变异性。
讨论部分总结了本范围综述的主要发现。综述识别出了基于屏幕技术使用对0–12岁儿童发育中大脑的积极和消极影响。在纳入的九项神经影像学研究中，一致发现了屏幕暴露与结构性和功能性大脑发育改变之间的关联，尤其是在与语言、情绪调节、注意力、执行功能和社会行为处理相关的脑区。负面影响主要体现在三个方面：(i)身体健康，(ii)心理社会福祉，和(iii)语言发展。慢性技术使用会导致大脑的可测量物理变化，从而引发幼儿发育迟缓和情绪调节困难。最受影响的区域包括基底节、灰质和白质以及皮层区域。技术使用降低了基底节和皮层区域的连接性，损害了与运动和学习相关的功能。技术不仅影响结构的连接性，还减少了多种结构的体积，如大脑的灰质和白质、皮层区域和脑沟深度。研究还发现，慢性使用技术的儿童和青少年脑血流量减少。有趣的是，小脑的反应似乎因技术使用方式的不同而不同：主要参与社交媒体的儿童显示小脑体积减小，而玩电子游戏的儿童则显示小脑体积增加。大脑多种结构体积的变化，尤其是小脑，意味着儿童更容易发展出精神障碍，如注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)、对立违抗障碍(oppositional defiant disorder, ODD)、焦虑和抑郁。有技术成瘾诊断的儿童，其患更多心理健康障碍（如焦虑和睡眠障碍）的风险更高。屏幕暴露增加与儿童较低的社会情感能力之间也存在关联。作为这些心理健康障碍的结果，尤其是焦虑，儿童更可能内化他们的问题，增加了父母、儿童自己以及家庭中其他儿童的压力水平。与问题性网络使用相关的证据表明，其与部分儿童的行为和情绪困难有关。有研究报告了符合互联网游戏障碍(Internet Gaming Disorder, IGD)标准的儿童有更高水平的违规行为、对立特质和情绪失调。在青春期，问题性游戏与易怒、焦虑以及游戏中断时攻击性反应增加相关。一些研究还报告了问题性游戏与共情反应减少之间的关联。在IGD个体中，观察到ADHD和重度抑郁症等共病诊断的比例更高；然而，大多数研究是横断面的，无法确定方向性。大脑连接性和体积的减少与较差的读写、言语和语言结果相关。屏幕时间增加也与学习成绩下降以及亲子互动（如阅读和共同活动）减少相关。在出生至2岁期间，儿童接触父母及周围人的声音以及实体书籍对其学习和语言发展至关重要。研究表明，与孩子共读的时间越多，大脑不同区域之间的连接性就越高。相反，当孩子花更多时间在技术上而非实体书上时，控制语言和言语的区域（如布洛卡区(Broca's area)）之间的连接性较低。阅读实体书还有助于锻炼大脑的语言区域和视觉处理区域。花更多时间阅读的孩子显示出更高的神经认知表现。在幼儿期，特别是在0至2岁之间，儿童通过与照料者和周围环境的互动来发展语言、阅读和社交沟通技能。随着屏幕时间的增加和社会活动的减少，儿童更容易出现焦虑、抑郁和睡眠障碍等心理健康问题。这些因素影响了儿童的社交能力，例如进行对话的能力。在儿童存在技术成瘾（如IGD）的家庭中，父母发现儿童倾向于内化他们的问题，而不是提出来，这不仅给孩子带来很大压力，也给家庭中的父母或监护人带来很大压力和负担。考虑到技术对儿童语言、社交技能和互动的所有这些影响，入学准备不足的儿童数量有所增加。这不仅是因为阅读和写作能力下降，也因为社交技能的减弱。
尽管技术使用对0–12岁儿童有许多负面影响，但也存在一些积极影响。玩电子游戏的儿童也表现出技术的积极影响。游戏的积极影响包括工作记忆活动增加、空间意识改善以及精细运动技能提高。在患有IGD的儿童中，大脑中存在更大、更强的连接通路，例如感觉运动区与背侧壳叶(dorsal putamen)之间的连接。技术使用的另一个积极影响是花更多时间与朋友交谈并在网上建立联系。尽管这不是一个被广泛接受的联系，但有证据表明，即使在放学后也能与朋友交流可以加强同伴之间的关系。批判性评估表明，纳入的研究质量从低中等到高不等。采用标准化神经影像方案的大型队列研究提供了最可靠的证据，而较小的横断面研究则受限于不精确的暴露测量和极少的混杂因素调整。这些质量考量强调了需要更严格的纵向研究来阐明因果关系和屏幕媒体使用的发育影响。本范围综述具有若干优势和局限性。优势包括检索策略是与大学图书馆员协商制定的，综述遵循了国际范围综述指南，所有研究均由两名评审员独立筛选。对发表日期没有限制，并通过主动检索灰色文献将发表偏倚最小化。局限性包括所有研究均为英语发表，可能遗漏了来自非英语国家的相关研究。发表偏倚可能仍然存在，因为报告技术对发育中大脑负面影响的研究比报告中性或相反发现的研究更有可能被发表。所有纳入的研究本质上都是横断面的，无法得出关于因果关系的结论。另一个关键观察是，只有四项研究发表于2020年之前，而八项发表于2020年至2025年之间。这一研究上升趋势表明，人们日益认识到理解技术如何影响发育中的大脑的重要性。未来的研究应侧重于纵向和实验设计，使用标准化的屏幕暴露测量，以更好地探索剂量-反应关系以及内容类型和情境的影响。
结论部分指出，本范围综述识别出了基于屏幕技术对0–12岁儿童发育中大脑的积极和消极影响。大多数证据指向消极关联，包括皮质厚度减少、白质完整性降低，以及在负责语言、注意力和情绪调节的脑区连接性改变。这些神经变化与较差的读写能力、亲子互动减少以及精神和行为疾病风险增加相关。然而，一些研究报告了积极影响，特别是参与结构化电子游戏的儿童，其与工作记忆、空间意识和精细运动技能的改善有关。
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