科學家們對神經元的活動如何進行提供了前所未有的見解出生時的變化。
在一項新研究中，研究人員分析了從受孕後 25 至 55 週胎齡的 140 名胎兒和嬰兒收集的 184 份腦部掃描數據。典型的妊娠持續時間大約40週，因此這些數據集為研究人員提供了出生前後大腦的良好快照。
出生後，嬰兒突然接觸到來自外界的大量感官輸入——通常是醫院設備的蜂鳴聲、父母的氣味以及照在他們身上的燈光。他們的大腦必須做好準備並能夠適應子宮外這個喧鬧的世界。然而，據 11 月 19 日發表在該雜誌上的這項新研究的作者稱，到目前為止，人們對大腦活動在出生過程中實際上如何變化知之甚少。公共科學圖書館生物學。
“出生是人類生命中最重要的事件；從子宮內到外部環境，這是一個非常巨大的變化，”Lanxin Ji紐約大學朗格健康中心的主要研究作者、博士後研究員告訴《生活科學》。 “所以整個身體發生了很多變化，包括大腦。”
十多年來，季的同事建立了胎兒和嬰兒大腦掃描的詳細數據集，使用功能磁共振成像（功能磁共振成像）。這項技術通過監測有多少含氧血液流經器官來間接測量大腦活動，從而被不同區域的神經元使用。
通常，科學家通過讓一個人靜靜地躺在管狀掃描儀內來進行功能磁共振成像。然而，吉說，很難獲得胎兒大腦活動的清晰信號，特別是考慮到他們在子宮裡經常移動。
為了克服這一挑戰，研究人員使用軟磁線圈掃描胎兒的大腦，並將其直接放在母親的腹部。然後，他們使用了各種分析技術，包括（AI），抵消胎兒移動的影響。消除噪音後，他們可以重建胎兒大腦中展開的神經活動。
除了觀察到的感覺運動和皮層下網絡的影響外，研究人員還注意到，出生後“額上網絡”的大腦活動顯著增加。這個連接的大腦區域網絡調節更複雜的認知技能， 例如，它使人們能夠在短期內記住事情——例如，當他們思考數學問題或執行一系列指示時。
“上額葉皮層的變化有點超出了我們的預期，因為我們相信額葉在童年時期發育較晚，”季說。因此，需要更多的研究來解釋這些新發現。
值得注意的是，儘管研究人員觀察到出生後功能連接急劇增加，但這些神經元之間的通信效率增加得更加緩慢。換句話說，神經元與其他神經元的連接更多，但高效的網絡仍有待完善。
研究人員認為，大腦可能需要時間來完善其網絡結構以優化效率，同時消除消耗性連接，這種現像被稱為。
研究人員希望他們的新發現能夠為未來的研究奠定基礎，研究環境因素如何影響出生前後的大腦發育。他們現在計劃比較大腦網絡的時間和生長早產兒Ji 說，將那些 37 週前存活的嬰兒與足月嬰兒進行比較，看看他們的早期大腦發育是否存在差異。
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