學齡前兒童腦白質的整體性與電子螢幕使用相關性的研究
這段標題其實非常的拗口，大家應該聽得有點霧煞煞。在這邊替大家解釋一下，所謂的腦白質就是腦部的神經纖維，大家可以把他想成電線或電纜，主要是腦袋中溝通各個分區的連接管道。這個構造如果完整性、發展度越高，各個腦分區的溝通效率、傳輸速率就會越好。反之如果這個組織出問題，就會造成腦部的病變，導致腦部功能下降，大家可能比較熟知的就是阿茲海默症，俗稱老人癡呆。
嬰幼兒是腦部發展的關鍵期，尤其是五歲以前。這期間腦白質的髓鞘化非常的重要。所謂的髓鞘就像是電線外面那層絕緣的塑膠皮，簡單來說就像是避免電線短路接錯線，在人體中，髓鞘還有加速神經傳遞速率的功能，所以髓鞘化程度越高，神經的效能越好。
至於為何這項研究要選學齡前的兒童？因為學習會影響腦部的發展，包含腦白質的形成，所以選擇學齡前的兒童更可以觀察到電子螢幕的使用對初始腦部發展的影響。
研究簡介
所以美國這本重量級的期刊(JAMA Pediatrics:IF 12.004)在今年11/4發表的這篇研究就對這項議題進行探討。以往的研究主要是用一些觀察性的研究，很少研究是去直接去看電子產品對腦部構造發展的影響。在2017/08~2018/11間，美國辛辛那提兒童醫學中心研究了47位3~5歲之間的健康兒童，利用電子螢幕評估問卷了解電子產品使用程度，這份問卷分數越高，代表電子螢幕產品使用越多，此外還結合語言以及讀寫萌發的評估測試，來評量研究對象的語言表達、工作記憶、執行能力及理解能力等等。另外也使用核磁共振中的擴散張量影像Diffusion Tensor Imaging(DTI)來評估幼兒腦白質的發展程度。這個研究也是首次研究電子螢幕產品是否對於腦部解剖構造會有直接影響的研究。
大家也知道基本上小朋友非常的不受控，所以可以讓47位小朋友乖乖接受核磁共振檢查真的非常不容易！可惜我覺得人數少了點，不然會更有參考價值。
研究結果
認知功能分數
上面是三種認知功能評估與電子螢幕問卷評估的關係圖，橫軸是電子螢幕問卷量表分數，越往右越多代表使用程度越高，縱軸是認知功能評估分數，越往下越低代表表現越差。可以看到似乎有使用程度越高，認知功能分數越低的現象，但是在把家戶收入這個變項拿去校正之後，其實是沒有統計學上的意義的。
腦白質整體性
這邊跟大家解釋一下，在核磁共振的擴散張量影像中，有一個FA(非等向性指標, fractional anisotropy)，作為代表水分子擴散張量之大小及水分子擴散之方向性的指標。FA的數值為0~1之間，數值越大越表此部分水分子越以單一方向擴散，臨床上可能代表神經纖維密度(fiber density)或髓鞘化(myelination)的程度。講白話一點，FA分數越接近1，代表腦白質的結構越完整，整體性越高，所以分數越高越好。反之RD是相反的指標，如果RD分數越高，代表腦部結構可能越混亂。
上圖就是結果。A圖藍色的部分就是隨著電子螢幕使用程度越高，FA指標在腦部下降的區域，顏色越深代表下降程度越多。而B圖紅色的部分就是剛好相反，隨著使用程度越高，顏色越深，RD分數越高。所以兩張圖疊合起來看的話可以發現對腦部的影響區域是重疊的，而這些區域是負責你的執行能力、記憶、工作記憶、情緒、聯想力、視覺處理以及感覺運動能力的區域。故這些區域的腦白質整體性下降的話，有可能會影響到以上的功能。
研究限制
講到這裡我都有想把家裡電視砸掉的衝動，不過大家可以先冷靜一下。這篇研究的人數實在是有點少，雖然要把47位小朋友通通拉去作核磁共振已經非常有難度，但是人數越多越難看得出變化。另外，在認知功能評估方面，如果把家戶所得做校正之後發現好像沒有什麼影響，代表其實還有很多原因影響小孩的認知功能，電子螢幕使用時間絕對不是一個單一的影響因子。另外，因為這只是階段性看這些小孩腦部的發展不同，需要更長時間追蹤看看這樣子持續下來，這些小孩腦部的解剖構造以及對未來的表現是否也有相似的改變。
美國兒科醫學會2016對於電子媒體的使用建議：
1. 對於18個月以下的兒童，避免使用視訊聊天以外的電子媒體。 對於想要使用電子媒體的18至24個月大的孩子的父母應該選擇高品質的節目，並與孩子一起觀看，以幫助他們理解所看到的內容。
2. 對於2至5歲的兒童，高品質的電子媒體使用時間限制為每天1小時。 父母應該與孩子共同觀看媒體，以幫助他們理解所看到的並將其應用於周圍的世界。
3. 對於6歲及以上的兒童，應始終限制使用電子媒體的時間和類型，並確保電子媒體不能影響充足的睡眠，身體活動和其他健康必需的行為。同時一起指定無電子產品時間，例如晚餐或開車，以及在家中不准使用電子媒體的位置，例如臥室。
所以，在這篇研究中，電子螢幕的使用似乎真的會影響幼兒的腦部發育，雖然對於長期的影響到底如何沒有探討，不過我想身為父母的大家，應該心中自有論斷。
家庭醫師劉奕關心您！
參考資料：
1. John S. Hutton, MS, MD, Associations Between Screen-Based Media Use
and Brain White Matter Integrity in Preschool-Aged Children, JAMA Pediatr. doi:10.1001/jamapediatrics.2019.3869
2. American Academy of Pediatrics Announces New Recommendations for Children’s Media Use, https://www.aap.org/en-us/about-the-aap/aap-press-room/Pages/American-Academy-of-Pediatrics-Announces-New-Recommendations-for-Childrens-Media-Use.aspx, Accessed at 2019/11/07
