科學(xué)家利用最先進(jìn)的技術(shù)定量核磁共振（qMRI），發(fā)現(xiàn)了兒童大腦皮層并沒有我們以往認(rèn)為的那么薄，并且提出在大腦發(fā)育過程中的髓鞘化會使得皮質(zhì)厚度可能被低估。
與位置選擇區(qū)（綠色箭頭）相比，高級視覺皮層的面部選擇區(qū)（橘色箭頭）的髓鞘化程度更高（即染色更深）。
大量研究表明，兒童大腦皮層（大腦最外層）的某些區(qū)域會隨著生長發(fā)育逐漸變薄——盡管平均只有3毫米，到了成年，其大腦灰質(zhì)厚度還會明顯減少近1毫米。人們提出了各種假設(shè)來解釋這種損失。
例如，科學(xué)家已經(jīng)確定，可能是為了讓大腦變得更高效，灰質(zhì)細(xì)胞及其連接可以被自然地“剪除”。
因此，也許在幼年大腦中發(fā)生的大面積“修剪”過程可以解釋這種變薄的現(xiàn)象。又或者，我們的大腦在發(fā)育過程中會膨脹，導(dǎo)致大腦皮層在這個過程中被拉伸變薄了？
近日，美國斯坦福大學(xué)的Vaidehi Natu和來自德國馬克斯普朗克人類認(rèn)知和腦科學(xué)研究所的同事們利用最先進(jìn)的腦成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)：兒童的大腦可能并沒有預(yù)期的那么薄，相反的，其髓鞘，即包裹神經(jīng)纖維的脂肪鞘會增加。相關(guān)論文發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。
具體來說，目前的研究表明，當(dāng)用定量核磁共振（qMRI）進(jìn)行測量時，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)年輕大腦的髓鞘似乎更多。
這是件好事，但這可能會擾亂我們對人類大腦皮層厚度（灰質(zhì)）的估測。
髓鞘是白質(zhì)中的“白色”，而灰質(zhì)厚度的測量在很大程度上取決于白質(zhì)和灰質(zhì)之間的邊界。正如Natu和MPI CBS神經(jīng)物理系的Evgeniya Kirilina所發(fā)現(xiàn)的，如果在發(fā)育過程中，大腦內(nèi)髓鞘的形成增加（髓鞘化效應(yīng)），這個界限就可能變得模糊，從而使我們低估皮質(zhì)的厚度。
灰質(zhì)細(xì)胞
研究小組實(shí)際上觀察了成人和幼兒大腦高級視覺皮層的三個特殊區(qū)域。盡管它們很接近，但每一個都具有獨(dú)特的發(fā)展模式，需要被謹(jǐn)慎對待。
研究人員發(fā)現(xiàn)：負(fù)責(zé)人臉和文字識別的腦區(qū)在成年后顯示了上述髓鞘化效應(yīng)，而位置識別區(qū)域明顯變薄，沒有發(fā)生髓鞘化跡象。相反，它似乎在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了變化，并隨著時間的推移而不斷延伸，這也反應(yīng)了結(jié)構(gòu)和功能之間的重要聯(lián)系。
這些新發(fā)現(xiàn)的影響相當(dāng)廣泛，我們需要重新審視和評估科學(xué)家們此前數(shù)十年工作的準(zhǔn)確性。例如，有大量文獻(xiàn)表明，學(xué)習(xí)新技能時，人類大腦皮層的厚度會發(fā)生變化。
髓鞘化效應(yīng)
現(xiàn)在需要確定髓鞘化是否也在其中起到了某種作用。此外，髓鞘降解可導(dǎo)致衰弱性疾病。這正是多發(fā)性硬化癥發(fā)生的原因。定量核磁共振（qMRI）這樣更精確的測量技術(shù)有望改進(jìn)我們對這種情況的檢測、監(jiān)測和處理。
◎期刊來源 | 《美國國家科學(xué)院院刊》
◎期刊編號：0027-8424
◎原文鏈接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-09/mpif-dcb092419.php
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