人類全生命周期大腦發(fā)育圖繪就
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中國(guó)科學(xué)報(bào)2022-04-08 09:10
一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)繪制了覆蓋人類整個(gè)生命周期的大腦發(fā)育標(biāo)準(zhǔn)參考圖。4月6日，《自然》報(bào)告了這一成果。
論文共同通訊作者、英國(guó)劍橋大學(xué)的Richard Bethlehem說(shuō)：“這是科學(xué)家第一次把從出生前到老年的不同腦部發(fā)育模式'編織’在一起。”
Bethlehem和美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的Jakob Seidlitz等研究人員分析了100多項(xiàng)研究中的123984次核磁共振掃描結(jié)果。這些掃描來(lái)自101457人，涉及16.5周的胎兒到100歲的老人。研究人員使用統(tǒng)計(jì)模型從圖像中提取信息，并確保無(wú)論使用哪種類型的機(jī)器，掃描結(jié)果都具有直接可比性。
該研究匯集了有史以來(lái)最大的核磁共振掃描數(shù)據(jù)集，其規(guī)模之大令神經(jīng)科學(xué)家震驚。美國(guó)佛羅里達(dá)國(guó)際大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家Angela Laird說(shuō)：“他們收集的海量數(shù)據(jù)集令人印象深刻，為這一領(lǐng)域樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)?！?div style="height:15px;">
這些圖譜直觀展示了人類大腦在生命早期是如何快速擴(kuò)張，繼而隨著年齡的增長(zhǎng)而緩慢收縮的。
從4個(gè)月到3歲，參與者的大腦從其最大體積的10%增加到80%，在11歲左右達(dá)到峰值（1066立方厘米），然后逐漸下降。大腦灰質(zhì)的體積從妊娠中期開始迅速增加，在6歲之前達(dá)到峰值，然后開始緩慢下降。大腦白質(zhì)的體積也從妊娠中期到兒童早期迅速增加，在29歲之前達(dá)到峰值，50歲后開始加速下降。皮層下（控制身體功能和基本行為）的灰質(zhì)體積在青春期的14歲半達(dá)到峰值。
盡管如此，作者稱很難從全球所有地區(qū)收集大腦掃描數(shù)據(jù)，因此產(chǎn)生的圖表只是“初稿”，需要進(jìn)一步調(diào)整才能在臨床環(huán)境中使用。但研究團(tuán)隊(duì)希望它將來(lái)能成為一種常規(guī)的臨床工具，類似于標(biāo)準(zhǔn)化的兒科生長(zhǎng)圖表。
斯坦福大學(xué)的Vaidehi Natu說(shuō)：“我很高興了解到這一重大進(jìn)展，它將幫助我們更準(zhǔn)確、更早期地診斷非典型發(fā)育模式和神經(jīng)退行性疾病?！?div style="height:15px;">
與此同時(shí)，研究人員指出，需要研究更多樣化人群的腦部掃描。Bethlehem說(shuō)：“大多數(shù)北美、歐洲血統(tǒng)的城市居民和相對(duì)富裕的人傾向于參與這些研究。未來(lái)我們希望將其擴(kuò)展得更具廣泛性，也更具臨床相關(guān)性?！?nbsp;（王方）
