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有关《eLife:第一张婴儿大脑综合图谱,揭示神经发育的线索》勘误说明

发布:2023-08-07    浏览:26 次

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8月3日,脑研社微信公众号发布了文章eLife:第一张婴儿大脑综合图谱,揭示神经发育的线索,受到大家的广泛关注。

由于该推文内容由medicalxpress.com网站原文信息编译而来,经文章原作者王凡教授反馈,发现了编译信息有疏漏不足之处,并协同通讯作者李刚教授对本资讯内容进行修正。非常感谢王凡教授和李刚教授的悉心修订和耐性指正,现将经过审校勘误之后的资讯内容重新发布。再次感谢两位教授对本资讯的修正!
 
脑皮层分区图谱是一种通过将不同位置的皮层灰质分成“脑区”进而研究大脑功能的模板。当大脑处于静息状态时,通过功能磁共振成像(fMRI)进行扫描,并测量大脑的连接程度,以研究每个划分区域内的大脑功能。已有研究基于静息态功能磁共振成像(fMRI)建立了成人大脑的图谱分区,然而,由于婴儿脑功能组织与成人存在显著差异,这些不适用于研究婴儿大脑。

2023年8月1日,西安交通大学王凡教授和北卡罗莱纳大学教堂山分校李刚教授团队合作在eLife(IF=8.7)上发表了题为“Fine-grained functional parcellation maps of the infant cerebral cortex”的文章,研究构建了一套全面的婴儿大脑图谱分区,提供了从出生到两岁的大脑发育的前所未有的细节。研究人员通过纵向的静息态功能磁共振成像(rs-fMRI),生成了分年龄和与全年龄的婴儿时期的脑图谱分区,并揭示了复杂的功能发育模式。
 
 
研究人员表示,创建婴儿特有的大脑图谱分区一直具有挑战性,因为在获取并处理高分辨率的婴儿大脑图像都存在一定困难的。在婴儿时期,不同脑组织、结构和功能动态变化。在该研究中,研究人员开发了一种新的方法,该方法能从单个婴儿中捕获精细的功能模式,并最终结合婴儿群体生成一套全面的年龄特定和年龄无关的脑皮层分区图,从而促进儿科神经影像学的研究。研究人员对从出生到两岁的婴儿分别使用了1064次高分辨率功能性MRI扫描和394次结构MRI扫描。
 
3个月龄组的功能连接性(FC)的平均局部梯度图
 
为了捕捉细粒度的脑区边界,该研究团队开发了一种结合所有个体皮层褶皱特征和一种新的功能连接梯度特征的配准算法。在该研究中,研究人员在不同个体的相应功能区域之间建立了更准确、更有意义的联系,并得到了细粒度的大脑功能边界表示。全年龄的婴儿图谱共包含860个脑区(左右半脑各430个脑区),与成人中先前定义的某些脑区高度相似,其边界与在成人大脑中观察到的一致。而针对婴儿开发的图谱分区则揭示了关于大脑功能发育的新见解。
 
婴幼儿脑功能网络的时空网络发展趋势

婴儿脑功能结构的脑分区模板
 
研究结果显示,大脑功能网络的雏形在婴儿三个月大的时候就已经存在了,那时感觉系统比认知和行为等高阶系统更发达。该研究还发现,随着大脑功能的发展,在不同年龄阶段,功能活动和网络组织会出现很复杂的波动。这些波动可能反映了婴儿期内的不同年龄阶段出现的不同的行为和认知能力。最后,随着时间的推移,大脑功能也会日益成熟。
 
功能连接的局部梯度图
 
研究结果表明,尽管婴儿的功能连接可能不如成人那么强,但基本的组织单位可能已经存在于婴儿的大脑中,因此婴儿的功能分区在规模上可以与成人相媲美。婴儿的皮层图谱分区也将提高未来婴幼儿大脑研究的准确性。值得注意的是,该研究方法涉及到对不同个体进行平均。由于配准问题,不可避免地会给脑区划分带来一些误差。最终的解决方案可能是进行个体的脑区划分,研究人员计划在不久的将来对此进行研究。
 
参考文献
Wang, F., Zhang, H., Wu, Z., Hu, D., Zhou, Z., Girault, J. B., Wang, L., Lin, W., & Li, G. (2023). Fine-grained functional parcellation maps of the infant cerebral cortex.eLife, 12, e75401. https://doi.org/10.7554/eLife.75401

资讯来源
https://medicalxpress.com/news/2023-08-comprehensive-infant-brains-reveal-clues.html
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静息态功能磁共振(rs-fMRI)数据分析服务
脑结构磁共振成像(sMRI)数据分析服务
磁共振弥散像(dMRI/DTI/DWI)数据分析服务
任务态功能磁共振(Task-fMRI)数据分析服务
多模态磁共振(Multimodal MRI)数据分析服务
编译:张琳睿
校审:展琳琳
全文完
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