2025年3月25日，北京师范大学心理学部认知神经科学与学习国家重点实验室硕士生孔天娇（第一作者）与心理学部罗良教授（通讯作者）和刘然老师（通讯作者），于发展心理学及发展精神病理学领域的国际知名期刊 Journal of Child Psychology and Psychiatry 在线发表了题为“Combined effects of prenatal ozone exposure and school/neighborhood environments on youth brain, cognition, and psychotic-like experiences”的论文，揭示了孕期臭氧暴露与学校/社区环境对青少年边缘系统发育、认知能力和精神病样体验的协同效应及神经机制。

儿童长期暴露于物理环境（如空气污染）与社会环境（如不利家庭、学校及社区）的多重风险因素中，这些因素对儿童大脑发育和行为有显著影响。孕期是个体神经发育的关键敏感期，此时期的臭氧暴露可能干扰胎儿大脑发育，其神经毒性效应具有跨生命周期的持续性影响。学校与社区环境作为学龄儿童发展的关键社会生态微系统，对大脑发育和心理健康、认知均有重要影响。

环境风险因素并非孤立存在。然而，现有研究多局限于单一环境因素的独立效应分析，难以揭示多重环境暴露的协同作用机制。针对这一问题，北京师范大学心理学部罗良和刘然课题组深入解析孕期臭氧暴露与学校/社区环境对青少年边缘系统发育、认知能力和精神病样体验的协同效应及神经机制。

研究纳入6778名青少年，数据涵盖孕期、基线（9-10岁）和第2年随访（11-13岁）三个时间点。通过构建调节模型，检验孕期臭氧暴露与学校/社区环境对青少年杏仁核和海马体体积的交互作用。在此基础上，采用有调节的中介模型揭示杏仁核和海马体体积变化在多重环境暴露与精神病样体验/认知功能间的中介机制。

研究发现，青少年双侧杏仁核与海马体体积在两年随访期内呈现显著增长趋势，其发育进程受孕期臭氧暴露与社会环境的协同影响（见图1）。具体而言，学校环境显著调节孕期臭氧暴露对海马体发育的影响：在不利学校环境下，孕期臭氧暴露水平升高与青少年左侧海马体积增幅下降呈显著相关；而该效应在有利的学校环境中不显著。同时，社区环境显著调节孕期臭氧暴露对杏仁核发育的影响：当处于不安全的社区中，孕期臭氧暴露水平升高与青少年右侧杏仁核体积的增幅增大显著相关；而当处于安全社区中，该效应不显著。结果表明，多重环境因素共同塑造青少年边缘系统发育。

图1. 孕期臭氧暴露与学校／社区环境对边缘系统发育的交互作用

研究进一步发现，学校环境在"孕期臭氧暴露→左侧海马体发育→认知/精神病样体验"中介路径中发挥显著调节作用（见图2）：在不利的学校环境下，孕期臭氧暴露通过降低青少年左侧海马体发育增幅，进一步降低认知功能和增加精神病样体验；而在良好的学校环境中，中介效应不显著，这凸显出支持性的学校环境具有一定的保护作用。

社区安全虽然显著调节孕期臭氧暴露与右侧杏仁核发育之间的关系，但对青少年认知功能及精神病样体验的间接效应均不显著（见图2）。当前效应未达显著性可能与随访时间较短有关，未来的研究应进一步探讨臭氧污染与社区环境跨生命周期的长期影响及其潜在神经机制。

图2. 孕期臭氧暴露与学校环境通过边缘系统对认知和精神病样体验的交互作用

综上所述，研究证实尽管生命早期的空气污染暴露具有神经发育不可逆性，但通过青春期的教育环境质量提升与社区安全保障，仍可能缓冲早期环境风险暴露的累积性损害。为实现联合国可持续发展目标（Sustainable Development Goals），亟需制定更具针对性的政策与干预措施，营造安全、包容与可持续的环境，保障儿童和青少年获得平等的保护和发展机会。

该论文的其他作者包括认知神经科学与学习国家重点实验室博士生杨雨萌、多伦多大学应用心理与人类发展系季风老师，以及北师大心理学部博士后刘嘉。

文章链接：

Kong T, Yang Y, Ji F, Liu J, Liu R*& Luo L*(2025). Combined effects of prenatal ozone exposure and school/neighborhood environments on youth brain, cognition, and psychotic-like experiences. Journal of Child Psychology and Psychiatry. https://doi.org/10.1111/jcpp.14167

心理学部认知神经科学与学习国家重点实验室

供稿人：孔天娇

供图人：孔天娇

审核人：刘然 罗良