大腦是人類(lèi)智慧的所在。6歲時(shí)，兒童的大腦成熟度超過(guò)90%。因此，6歲之前被認(rèn)為是腦發(fā)育的“黃金”期，是感知覺(jué)經(jīng)驗(yàn)和智力發(fā)育的核心階段。多種遺傳、環(huán)境因素引起的腦發(fā)育異常（如自閉癥），多于此年齡階段累積并呈現(xiàn)癥狀。童年腦發(fā)育與功能的完善，不僅是人腦早期發(fā)展與重塑的基石，也是人生意義和價(jià)值判斷形成的生理基礎(chǔ)，是畢生幸福感的源泉。

長(zhǎng)久以來(lái)，受到臨床檢查手段、家長(zhǎng)與兒童配合度、神經(jīng)影像模型構(gòu)建方法等限制，人腦發(fā)育期的影像圖譜研究多集中在6歲以后的年齡段，嚴(yán)重制約了人們對(duì)腦發(fā)育關(guān)鍵期的機(jī)制理解，也阻礙了基于影像技術(shù)對(duì)腦發(fā)育疾病的早期診斷體系的進(jìn)展。因此，腦發(fā)育領(lǐng)域中始終缺乏“生長(zhǎng)曲線”這一“度量衡”的構(gòu)建，使得我們無(wú)法對(duì)兒童的腦發(fā)育狀態(tài)實(shí)施“腦齡”、“腦發(fā)育得分“等精準(zhǔn)評(píng)估。

近日， 天橋腦科學(xué)研究院 （TCCI） 研究員、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬精神衛(wèi)生中心 楊志 教授、 袁逖飛 教授、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院的 傅君芬 教授、 張洪錫 主任等人在 國(guó)際著名神經(jīng)影像學(xué)期刊 NeuroImage 發(fā)表了題為： Growth charts of brain morphometry for preschool children 的研究論文。

研究團(tuán)隊(duì)基于近十年的兒童腦影像數(shù)據(jù)積累，聯(lián)合發(fā)布了 首個(gè)兒童1-6歲腦生長(zhǎng)曲線模型 ，精細(xì)刻畫(huà)了腦在發(fā)育黃金期的結(jié)構(gòu)變化，發(fā)展了兒童的個(gè)體化發(fā)育狀態(tài)評(píng)估方法。

研究團(tuán)隊(duì)首先系統(tǒng)描繪了腦主要組織 （皮層體積、皮層厚度、腦白質(zhì)體積、皮層下核團(tuán)體積） 隨年齡的變化規(guī)律 （圖1） ，進(jìn)一步針對(duì)各個(gè)腦區(qū) （扣帶回、額葉皮層、杏仁核、海馬等） 實(shí)現(xiàn)精細(xì)分割并繪制圖譜，闡明其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律 （圖2） 。

圖1. 大腦皮層厚度在發(fā)育期的動(dòng)態(tài)變化

圖2.不同腦區(qū)厚度與體積隨年齡變化規(guī)律

進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)致力于構(gòu)建兒童腦生長(zhǎng)曲線，以實(shí)施“個(gè)體化腦檢查”與“腦發(fā)育得分”的評(píng)估。團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了總共90個(gè)腦形態(tài)特征的生長(zhǎng)曲線模型，用于評(píng)估兒童的每個(gè)腦結(jié)構(gòu)在同齡、同性別群體中的相對(duì)位置，即“腦發(fā)育得分”，從而顯示某些腦結(jié)構(gòu)的發(fā)育異常。團(tuán)隊(duì)結(jié)合“腦發(fā)育得分”和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，準(zhǔn)確識(shí)別了兒童的語(yǔ)言言語(yǔ)發(fā)展遲緩癥狀，準(zhǔn)確率達(dá)87.5% （圖3） 。

圖3. 兒童腦生長(zhǎng)曲線圖表（僅展示部分腦區(qū)）及識(shí)別腦發(fā)育異常的應(yīng)用

這些研究為腦發(fā)育黃金期的個(gè)體化、精細(xì)化評(píng)估提供了標(biāo)準(zhǔn)化模型，也為多種腦發(fā)育疾病的早期識(shí)別、診斷與個(gè)性化評(píng)定提供了重要依據(jù)。 “腦發(fā)育得分”的精準(zhǔn)評(píng)估，是兒童腦科學(xué)研究的基礎(chǔ)工具；不同腦區(qū)的個(gè)體化生長(zhǎng)曲線， 有助于揭示智力、情感、人格、幸福感、創(chuàng)造力等重要腦功能的發(fā)育模式 ，也為童年教育中的因材施教、個(gè)體化培養(yǎng)提供了新途徑。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119178

具體圖表展示 ：

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網(wǎng)址: 我國(guó)科學(xué)家首次繪制腦發(fā)育黃金期生長(zhǎng)曲線 http://www.u1s5d6.cn/newsview107376.html