Aqui está uma solução:
select p1.* from tree_path as p1
left outer join (tree_path as p2 join tree_path as p3 on p2.children = p3.parent)
on p2.parent = p1.parent
and p3.children = p1.children
and p2.parent <> p2.children
and p3.parent <> p3.children
where p1.parent = 3 and p2.parent is NULL;
+----------+--------+
| children | parent |
+----------+--------+
| 3 | 3 |
| 7 | 3 |
| 8 | 3 |
+----------+--------+
Altere o p1.parent=7 e você obterá esta saída:
+----------+--------+
| children | parent |
+----------+--------+
| 7 | 7 |
| 15 | 7 |
| 16 | 7 |
+----------+--------+
É assim que funciona:filhos imediatos são descendentes onde há um caminho do pai para o filho, mas não há caminho do pai através de um terceiro nó para o filho. Então, tentamos nos unir a esse caminho (p2->p3) e se nenhum for encontrado, todas as colunas de p2 e p3 serão NULL.