腦是人類智慧的所在。6歲時,兒童的大腦成熟度超過90%。因此,6歲之前被認為是腦發(fā)育的“黃金”期,是感知覺經(jīng)驗和智力發(fā)育的核心階段。
長久以來,受到臨床檢查手段、家長與兒童配合度、神經(jīng)影像模型構建方法等限制,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,制約了人們對腦發(fā)育關鍵期的機制理解。天橋腦科學研究院(TCCI)研究員、上海交通大學醫(yī)學院附屬精神衛(wèi)生中心楊志教授、袁逖飛教授與浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院的傅君芬教授、張洪錫主任及合作者等,基于近十年的兒童腦影像數(shù)據(jù)積累,聯(lián)合發(fā)布了兒童1-6歲腦生長曲線模型,精細刻畫了腦在發(fā)育黃金期的結(jié)構變化,發(fā)展了兒童的個體化發(fā)育狀態(tài)評估方法。
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據(jù)介紹,研究團隊首先系統(tǒng)描繪了腦主要組織(皮層體積、皮層厚度、腦白質(zhì)體積、皮層下核團體積)隨年齡的變化規(guī)律,進一步針對各個腦區(qū)如扣帶回、額葉皮層、杏仁核、海馬等)實現(xiàn)精細分割并繪制圖譜,闡明其動態(tài)變化規(guī)律。
研究人員介紹說,團隊致力于構建兒童腦生長曲線,以實施“個體化腦檢查”與“腦發(fā)育得分”的評估。團隊構建了總共90個腦形態(tài)特征的生長曲線模型,用于評估兒童的每個腦結(jié)構在同齡、同性別群體中的相對位置,即“腦發(fā)育得分”,從而顯示某些腦結(jié)構的發(fā)育異常。團隊結(jié)合“腦發(fā)育得分”和機器學習技術,準確識別了兒童的語言言語發(fā)展遲緩癥狀,準確率達87.5%。這些研究為腦發(fā)育黃金期的個體化、精細化評估提供了標準化模型,也為多種腦發(fā)育疾病的早期識別、診斷與個性化評定提供了重要依據(jù)。“腦發(fā)育得分”的精準評估,是兒童腦科學研究的基礎工具;不同腦區(qū)的個體化生長曲線,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、個體化培養(yǎng)提供了新途徑。
該研究于2022年4月14日在線發(fā)表在國際著名神經(jīng)影像學期刊《NeuroImage》上。楊志、袁逖飛、傅君芬為通訊作者,張洪錫和李嘉為第一作者。該研究受到了國家自然科學基金等項目資助。
