Nature子刊：北师大左西年团队等揭示中小学生注意功能发展的影像组学机制

接下来，该研究团队在真实数据上对该结果进行了验证，将“彩巢计划”的202例功能磁共振脑影像数据，根据腹侧注意网络的连接程度值分为了高连接组和低连接组（图3A），重新进行梯度计算，结果发现：腹侧注意网络高连接组表现出了典型的儿童期梯度翻转模式（图3B），而低连接组则表现出了混杂皮层功能梯度模式（图3C）。

图3、高腹侧注意网络连接组和低腹侧注意网络连接组表现出了不同的发育模式

为了验证该结果的在更大规模人口神经科学数据上的可靠性和可重复性，该研究使用了来自ABCD的2186名志愿者数据，进行10倍于“彩巢计划”样本量的验证计算，复现出了基本相同的皮层发育模式（图4）。

图4 美国“青少年脑与认知发展（ABCD）”队列数据集验证

需要强调的是，对彩巢计划和ABCD队列磁共振数据的处理是由不同国际合作团队独立进行的，尽管预处理流程不尽相同，但是最终的研究结果依然得到了一致的科学发现，体现了团队研究结论的普遍性。该研究在脑智关联上进行了相关探索和重复性验证，计算了腹侧注意网络连接度与智力分数之间的相关。值得注意的是，“彩巢计划”采用了韦氏儿童智力量表进行测量，而ABCD则使用了NIH toolbox进行测量，研究团队在相似的认知测量（如图片词汇和列表排序工作记忆等）维度上，跨越两个数据集间发现了一致的脑智关联结果。

人类大脑发育是一个复杂的系统过程，从基因和分子、细胞、大尺度功能网络到行为等多个尺度上，与外界环境不断产生交互作用，从而逐渐发展成熟。明确大脑发育的关键期和底层脑网络机制，探索脑智关联规律，是发展人口神经科学的重要研究目标。

该团队前期研究已指出，从儿童期到青春期的关键过渡期中伴随着大脑功能网络的模式重组现象，这一新科学进展在此基础上进一步指出：腹侧注意的人脑功能连接组变化可能与在大尺度功能网络层面的重组过程关联密切，腹侧注意功能联结较少的儿童表现出了加速成熟的梯度模式，同时该网络的连接情况与个体认知行为具有显著关联，以上发现在不同经济文化背景的人群大数据中得到了重复验证。

这项研究为未来对基于中国儿童脑智发育大规模队列进行探索提供了候选脑网络，助力推进揭示个体差异的群体规律和心理行为在多尺度生物系统中相互作用的个体分化过程，探索其在健康发育过程和疾病条件下的教育卫生转化。