Nature：从胎儿到百岁老人，人类大脑的快速发育与缓慢衰退

来源：生物世界 2022-04-08 17:36

英国等研究团队绘制了整个生命周期的正常脑发育图，或能用来确定评判个体发育是否符合标准曲线的“百分位数值”。这些图表按照性别划分，虽然不同研究的评估对象和使用的技术、方法均存在差异，但图表预测能力稳定。

英国剑桥大学和美国宾夕法尼亚大学领衔的100多个研究团队合作，在 Nature 发表了题为：Brain charts for the human lifespan 的研究论文。

该研究创建了一个覆盖人类整个生命周期的大脑发育周期标准参考图（从15周的胎儿到100岁老人），这些参考图展示了我们的大脑如何在生命早期迅速扩张并随着年龄的增长而缓慢收缩的。这些参考图是根据对全球逾10万名研究对象的脑扫描图像分析绘制而成，未来或可用于全年龄段的脑健康数字化评估和疾病诊断。

目前缺少能量化人类大脑成熟度和健康衰老的标准参照，类似可以衡量儿童身高体重这类特征的生长曲线图。为填补这一空白，Richard Bethlehem（剑桥大学）、Jakob Seidlitz（宾夕法尼亚大学）等人从全球100多项研究中收集了101457名个体的123984张核磁共振脑扫描图的数据，这些个体的年龄跨度为受孕后115天到100岁。

研究团队绘制了整个生命周期的正常脑发育图，或能用来确定评判个体发育是否符合标准曲线的“百分位数值”。这些图表按照性别划分，虽然不同研究的评估对象和使用的技术、方法均存在差异，但图表的预测能力稳定。

研究人员还揭示了一些关键发育期，比如脑容量在受孕后17周之前到3岁之间增加了约70%。这个标准框架还可用于检测与疾病相关的脑解剖变化模式；比如预测个体从诊断为轻微认知障碍到诊断为阿尔茨海默病。

该研究的关键里程碑发现：

1、从妊娠中期开始，大脑灰质（大脑细胞）的体积迅速增加，在我们六岁之前达到顶峰，然后它开始缓慢下降。

2、从妊娠中期到儿童早期，大脑白质（大脑连接）的体积也迅速增加，并在我们 29 岁之前达到峰值。

3、50岁之后，大脑白质体积的下降开始加速。

4、大脑皮层下部灰质（控制身体功能和基本行为）的体积在14岁半是达到峰值。