当人类大脑离开子宫并进入外部世界时,我们对它进行了前所未有的观察,揭示了人类大脑的爆炸性生长。
脑部扫描显示,在新生儿生命的最初几个月内,感官信息的突然涌入会触发子宫内不存在的数十亿个新神经连接的形成。
之前的研究已经分析过胎儿和新生儿但这项新研究考察了 140 名出生过渡期两侧个体的大脑。该数据集包括 126 次产前扫描(从受孕后大约 6 个月开始)和 58 次产后扫描(在出生后三个月左右开始)。
纽约大学 (NYU) 的神经科学家 Lanxin Ji 告诉 ScienceAlert:“有了这个独一无二的纵向数据集,我们现在第一次有机会研究出生期间的大脑变化。”
“令人惊讶的是,我们对人类大脑在这个关键发育阶段如何变化的理解仍然存在很大差距。”
纽约大学首席研究员 Moriah Thomason 是胎儿研究领域的世界领先者多年来,她一直在扫描母亲及其孩子的大脑。胎儿 MRI 研究可能会出现失真和信号丢失,而且由于研究人员正在测量大脑中的血氧水平,因此这可能不是所有存在的通信神经元的完美图像。
也就是说,这是第一个关于如何休息的大型研究功能性MR我的活动可能会在出生过渡期间发生变化。
吉解释说:“我们的研究结果表明,出生不仅仅是产前大脑生长的延续,而且是一个影响未来认知和行为结果的独特的变革阶段。”
在出生后的几周内,模型显示神经连接激增,这表明大脑正在拼命地尝试处理和整合新类型的信息。
但并非所有地区都受到同样的影响。离开子宫后,一些大脑网络变得特别复杂,创造出许多新的神经连接。
尤其是在原始皮层下区域,它们是涉及运动控制、呼吸、眨眼、退缩和消化等基本生命功能的中枢的一部分。
额叶的部分区域在出生后也表现出急剧的生长,一些区域也是如此。神经桥 ,就像双边感觉运动区域一样,它整合感觉信息来告知。
新发现支持这样的假设:在子宫里,人类大脑拥有基本的神经网络,它们忙于“本地”事务。然而,一出生,这些地方事务就变得“全球化”,与网络的交流比以往任何时候都更远。
在最初的生长激增之后,新生儿的大脑逐渐进行重组,以网络之间并加强其他网络。结果是发生了巨大的变化。
出生是人类生命中最重要的事件之一,随着神经影像学的不断进步,科学家们越来越接近观察这个最重要器官中发生的时刻。
“这项工作为未来有关围产期大脑功能网络成熟时间的研究奠定了基础,”季告诉 ScienceAlert。
“从这项工作延伸出来,人们可以想象进一步的研究,检查性别、早产和产前逆境等因素如何与儿童大脑网络发育的时间和生长模式相互作用。”
该研究发表于公共科学图书馆生物学。