作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2022/4/7 17:41:31
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人类全生命周期大脑发育图绘就
 
 
 
 研究人员通过汇总12万余次扫描图像,绘制了人类全生命期的大脑发育图。图片来源:Zephyr/SPL
 
一个国际研究团队日前绘制了覆盖人类整个生命周期的大脑发育标准参考图。4月6日,《自然》杂志报告了这一成果。
 
共同通讯作者、英国剑桥大学的Richard Bethlehem说:“这是科学家第一次把从出生前到老年的不同脑部发育模式‘编织’在一起。”
 
Bethlehem和美国宾夕法尼亚大学的Jakob Seidlitz等研究人员分析了100多项研究中的123984次核磁共振扫描结果。这些扫描来自101457人,涉及16.5周的胎儿到100岁的老人。研究人员使用统计模型从图像中提取信息,并确保无论使用哪种类型的机器,扫描结果都具有直接可比性。
 
该研究汇集了有史以来最大的核磁共振扫描数据集,其规模之大令神经科学家震惊。佛罗里达国际大学认知神经科学家Angela Laird说:“他们收集的海量数据集令人印象深刻,为这一领域树立了新的标准。”
 
这些图谱直观展示了人类大脑在生命早期是如何快速扩张,然后随着年龄的增长而缓慢收缩的。
 
从4个月到3岁,参与者的大脑从其最大体积的10%增加到80%,在11岁左右达到峰值(1066立方厘米),然后逐渐下降。灰质的体积从妊娠中期开始迅速增加,在6岁之前达到峰值,然后开始缓慢下降。白质的体积也从妊娠中期到儿童早期迅速增加,在29岁之前达到峰值,50岁后开始加速下降。皮层下(控制身体功能和基本行为)的灰质体积在青春期的14岁半达到峰值。
 
尽管如此,作者称很难从全球所有地区收集大脑扫描数据,由此产生的图表只是“初稿”,需要进一步调整才能在临床环境中使用。但研究团队希望它将来成为一种常规的临床工具,类似于标准化的儿科生长图表。
 
斯坦福大学的Vaidehi Natu说:“我很高兴了解到这一重大进展,它将帮助我们在未来更准确、更早期地诊断非典型发育模式和神经退行性疾病。”
 
与此同时,研究人员指出,需要研究更多样化人群的脑部扫描。Bethlehem说:“在我们的研究中,大多数北美、欧洲血统的城市居民和相对富裕的人倾向于参与这些研究。未来希望将其扩展得更具广泛性,也更具临床相关性。”
 
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/d41586-022-00971-1

 

 
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