人類大腦在生命早期是如何快速擴張？大腦發(fā)育標準參考圖直觀展示

一個國際研究團隊日前繪制了覆蓋人類整個生命周期的大腦發(fā)育標準參考圖。4月6日，《自然》雜志報告了這一成果。

共同通訊作者、英國劍橋大學的Richard Bethlehem說：“這是科學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和美國賓夕法尼亞大學的Jakob Seidlitz等研究人員分析了100多項研究中的123984次核磁共振掃描結(jié)果。這些掃描來自101457人，涉及16.5周的胎兒到100歲的老人。研究人員使用統(tǒng)計模型從圖像中提取信息，并確保無論使用哪種類型的機器，掃描結(jié)果都具有直接可比性。

該研究匯集了有史以來最大的核磁共振掃描數(shù)據(jù)集，其規(guī)模之大令神經(jīng)科學家震驚。佛羅里達國際大學認知神經(jīng)科學家Angela Laird說：“他們收集的海量數(shù)據(jù)集令人印象深刻，為這一領(lǐng)域樹立了新的標準。”

這些圖譜直觀展示了人類大腦在生命早期是如何快速擴張，然后隨著年齡的增長而緩慢收縮的。

從4個月到3歲，參與者的大腦從其最大體積的10%增加到80%，在11歲左右達到峰值(1066立方厘米)，然后逐漸下降。灰質(zhì)的體積從妊娠中期開始迅速增加，在6歲之前達到峰值，然后開始緩慢下降。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)，由此產(chǎn)生的圖表只是“初稿”，需要進一步調(diào)整才能在臨床環(huán)境中使用。但研究團隊希望它將來成為一種常規(guī)的臨床工具，類似于標準化的兒科生長圖表。

斯坦福大學的Vaidehi Natu說：“我很高興了解到這一重大進展，它將幫助我們在未來更準確、更早期地診斷非典型發(fā)育模式和神經(jīng)退行性疾病。”

與此同時，研究人員指出，需要研究更多樣化人群的腦部掃描。Bethlehem說：“在我們的研究中，大多數(shù)北美、歐洲血統(tǒng)的城市居民和相對富裕的人傾向于參與這些研究。未來希望將其擴展得更具廣泛性，也更具臨床相關(guān)性。”(作者：王方 )

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