体积|《自然》重磅:世界首个全年龄段人脑发育图谱诞生!剑桥团队基于超12万次MRI扫描数据,发现多个未知的大脑发育关键时期丨科学大发现( 三 )


更有意思的发现是 ,出生时的胎龄和体重将影响今后脑组织的发育 , 胎龄(P < 2 × 10 ?16 )和出生体重(P < 2 × 10 ?16 )越大 , 则今后脑组织体积所处百分位数位置越高。
体积|《自然》重磅:世界首个全年龄段人脑发育图谱诞生!剑桥团队基于超12万次MRI扫描数据,发现多个未知的大脑发育关键时期丨科学大发现
文章图片

出生时的胎龄和体重将影响今后脑组织的发育
此外 , 在双胞胎人群中 , 可以发现遗传对大脑发育具有相当大的作用 。 在两项纳入双胞胎的研究中(总共913对双胞胎) , 通过Cholesky分解法估算遗传因素的影响 , 将影响人群大脑差异的因素划分为3部分 , 累加遗传(A)、共同环境(C)和独特环境(E) , 结果发现 遗传因素是这3个因素中对人群影响最大的那一个 。
体积|《自然》重磅:世界首个全年龄段人脑发育图谱诞生!剑桥团队基于超12万次MRI扫描数据,发现多个未知的大脑发育关键时期丨科学大发现
文章图片

双胞胎人群中 , 可以发现a因素(即遗传)对大脑发育影响最大
最后 , 研究人员开发了一个交互式网站(http://www.brainchart.io) , 感兴趣的朋友可以上传超过100例样本的MRI数据集 (为了能评估外部数据集所带来的偏倚 , 暂不支持单个样本及小样本MRI数据集) , 即可估算新样本中每个人在所处年龄段的大脑特征百分位数位置 , 手里有数据的小伙伴可以去试一试哦 。
体积|《自然》重磅:世界首个全年龄段人脑发育图谱诞生!剑桥团队基于超12万次MRI扫描数据,发现多个未知的大脑发育关键时期丨科学大发现
文章图片

外部数据集可上传至http://www.brainchart.io , 获取新样本中每个人在所处年龄段的大脑特征百分位数位置
总的来说 , 该研究构建的脑发育图谱 , 不仅可以用来作为监测儿童大脑发育的辅助工具 , 还可能为一些疾病的诊断带来帮助(如AD等) , 同时开发了在线工具 , 方便了更多数据来对此内容进行丰富与扩展 , 相信在将来 , 脑图谱或许将会和身高、体重一样 , 成为人们日常所关注的指标之一 。
不过 , 需要指出的是 , 即使是身高、体重和BMI等已广泛运用于临床的指标 , 它们在临床使用中(如儿童个体发育监测)也需要结合实际情况进行分析 。 因此 ,该脑图谱离真正运用于临床还有一段距离(目前仅用于科研) , 接下来还需要进行大量的研究 , 来验证脑图谱在发育监测和疾病诊断中的效果 。 但毫无疑问 , 这在大数据时代绝对代表了数字化诊断的未来发展方向 。
参考文献
1.Bethlehem RAI, Seidlitz J, White SR, Vogel JW, Anderson KM, Adamson C, Adler S, Alexopoulos GS, Anagnostou E, Areces-Gonzalez A et al: Brain charts for the human lifespan. Nature 2022.
【体积|《自然》重磅:世界首个全年龄段人脑发育图谱诞生!剑桥团队基于超12万次MRI扫描数据,发现多个未知的大脑发育关键时期丨科学大发现】2.Borghi E, de Onis M, Garza C, Van den Broeck J, Frongillo EA, Grummer-Strawn L, Van Buuren S, Pan H, Molinari L, Martorell R et al: Construction of the World Health Organization child growth standards: selection of methods for attained growth curves. Stat Med 2006, 25(2):247-265.