中国科学家首次绘制出大脑发育的黄金增长曲线

来源：网络2022-04-20 16:42

大脑是人类智慧的所在。6岁时，儿童大脑成熟度超过90%。因此，6岁之前被认为是大脑发育的“黄金”期，是感官体验和智力发展的核心阶段。

大脑是人类智慧的所在。6岁时，我们大脑的成熟度超过了90%。因此，6岁之前被认为是大脑发育的黄金期，是知觉体验和智力发展的核心阶段。多种遗传和环境因素导致大脑发育异常(如自闭症)，超过这个年龄段积累并呈现症状。儿童期大脑发育和功能的改善，不仅是人脑早期发育和重塑的基石，也是人生意义和价值判断形成的生理基础，是终身幸福的源泉。

长期以来，由于临床检查手段、亲子配合、神经影像学模型构建方法等方面的限制，对人脑发育影像图谱的研究大多集中在6岁以后的年龄段，严重制约了人们对脑发育关键期机制的认识，阻碍了基于影像技术的脑发育疾病早期系统的进展。因此，在大脑发育领域，始终缺乏生长曲线的构建，使得我们无法对儿童的大脑发育状况进行评估，如脑龄、大脑发育评分等。

基于近十年儿童脑影像数据的积累，天桥脑科学研究所(TCCI)研究人员、上海交通大学医学院附属精神卫生中心杨智教授、袁飞飞教授、浙江大学医学院附属儿童医院傅俊芬教授、张宏喜教授及其合作者共同发布了首个1-6岁儿童大脑生长曲线模型，详细描述了大脑在黄金发育期的结构变化，开发了儿童个体化发育状态的评估方法。

首先，研究团队系统描绘了主要脑组织(皮层体积、皮层厚度、白质体积、皮层下核体积)随年龄的变化(图1)，并进一步分割和绘制了各个脑区(如扣带回、额叶皮质、杏仁核、海马等)。)来阐明它们的动态变化(图2)。

图一。发育过程中大脑皮层厚度的动态变化。

2.不同脑区厚度和体积随年龄的变化。

进一步，研究团队致力于构建儿童大脑的生长曲线，以实施个性化的大脑检查和大脑发育分数的评估。该团队构建了一个生长曲线模型，共有90个大脑形态特征，用于评估儿童在相同年龄和性别组中各大脑结构的相对位置，即大脑发育得分，从而显示部分大脑结构的异常发育。结合team brain development score和机器学习技术，准确识别儿童语言发育迟缓症状，准确率达到87.5%(图3)。

图3。儿童大脑发育曲线图(仅显示部分脑区)及其在鉴别大脑发育异常中的应用。

这些研究为脑发育黄金期的个体化、精细化评估提供了标准化模型，也为各种脑发育疾病的早期识别、诊断和个体化评估提供了重要依据。准确评估大脑发育评分是儿童脑科学研究的基本工具。不同脑区的个性化生长曲线有助于揭示智力、情感、个性、快乐和创造力等重要脑功能的发展模式，也为儿童教育中的个性化教育提供了新的途径。

该研究于2022年4月14日在线发表在国际知名神经影像杂志《NeuroImage》上。杨志、袁亦菲、傅俊芬为通讯作者，张宏喜、李佳为第一作者。这项研究得到了国家和其他项目的支持。

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