现在,我们比以往任何时候都更全面地了解大脑在我们的一生中如何生长、进化和缩小——这一切都归功于一个包含 123,984 个数据的复杂数据库()对 101,457 人进行的扫描。
这些扫描涵盖了生命的各个阶段,从 16 周大的胎儿到 100 岁的成年人,它们可以为未来研究大脑发育和大脑疾病的研究人员提供宝贵的资源。
新的大脑图表汇集了 100 多项之前的研究,您可以自己上网查一下– 被放入一个标准格式中,可以随着时间的推移进行比较,包括对白质和灰质的测量,以及随着年龄的增长特定大脑区域的体积。
“尽管我们知道大脑在人类一生中会经历许多变化,但大脑发育并没有像身高和体重等其他生长指标那样的标准化生长图表,”神经科学家亚伦·亚历山大·布洛赫说来自宾夕法尼亚大学。
“我们的工作汇集了大量的成像数据,这些数据将继续增长,使研究人员和最终临床医生能够根据标准化措施评估大脑发育。”
除了显示生命早期的快速扩张和随着年龄的增长而缓慢衰退之外,大脑图表还揭示了以前没有注意到的里程碑,或者以前只是假设的里程碑。
例如,灰质(处理细胞)生长的速度在六岁时迅速增加,之后开始减慢。 白质(支持组织)的生长在 29 岁之前达到顶峰,并在 30 多岁时开始减少。
与此同时,皮质下层(大脑中控制身体功能和基本行为的部分)的灰质体积在平均 14 岁半的青春期达到峰值。 这些都是未来分析的有用基准。
这些图表的用途之一是诊断和监测大脑疾病,例如,其中大脑正在经历异常变化,为生命中不同阶段的健康大脑大小和状况提供比较参考点。
“这应该可以有效地让神经科医生回答这个问题:‘这个区域看起来不典型,但不典型的程度有多大?’”神经科学家理查德·伯利恒说来自英国剑桥大学。
“由于该工具是标准化的,所以你在哪里进行脑部扫描并不重要——你仍然应该能够对其进行比较。”
研究人员强调,在数据库用于临床环境之前,需要更多的数据和更多的改进,但它已经为研究人员提供了大量有用的信息,而且它的设计使得可以轻松添加新数据。
将这个庞大的数据集以标准化形式整合在一起并不是一个周末就能完成的事情。 脑图背后的团队估计大约花费了 200 万小时的计算时间来构建它。
下一阶段是进一步扩展数据库,特别是研究中通常代表性不足的社会经济和种族群体的脑部 MRI 数据。 从这里开始,图表的有用性只会增加。
“我们的脑图仍处于非常早期的阶段,这表明可以通过汇集巨大的数据集来创建这些工具,”伯利恒说。
“这些图表已经开始提供有关大脑发育的有趣见解,我们的目标是,在未来,随着我们整合更多数据集并完善图表,它们最终可能成为常规临床实践的一部分。”
该研究发表于自然。