Nature：首次发布人类胎儿大脑发育数字图谱

在一项新的研究中，一个国际研究团队发布了第一份数字图谱，显示了妊娠 14 至 31 周期间---人类发育的关键时期---胎儿大脑每个半球的正常成熟动态。该图谱是利用INTERGROWTH-21st项目中2194名胎儿在怀孕期间连续获得的2500多份三维超声脑部扫描图生成的，该项目是一项基于人群的大型研究，研究对象是生活在世界8个不同地理区域（包括全球南方的5个区域）的健康孕妇，这些孕妇的孩子在2岁时生长和神经发育良好。相关研究结果于2023年10月25日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Normative spatiotemporal fetal brain maturation with satisfactory development at 2 years”。

这项新研究的独特之处在于，它首次采用标准化的方法和设备收集了国际三维超声扫描数据集，并利用先进的人工智能（AI）和图像处理工具进行了分析，从而构建了一张显示胎儿大脑如何随着孕期的进展而逐渐成熟的图谱。

不同人群的胎儿大脑生长发育模式极为相似，这是神经科学领域的一项重要科学进步。这些结果与之前报道的来自同一参与INTERGROWTH-21st 项目的人群的关于胎儿骨骼生长、新生儿体型和婴儿神经认知发育的研究结果完全一致。这些结果还强调了一个极其重要的公共卫生信息：必须满足孕妇在健康、教育、营养和环境方面的需求，以确保孩子的身体和大脑健康发育。

这些发现增加了INTERGROWTH-21st项目的全球影响，该项目之前制定了胎儿生长、新生儿体型和早产儿出生后生长的国际标准，这些标准正在世界各地广泛用于临床和研究目的。

图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06630-3。

论文第一作者Ana Namburete教授及其研究团队开发了机器学习方法，说道，“利用人工智能，我们提高了三维超声扫描图中大脑结构的可见度，并生成了在发育的关键时期妊娠期每周大脑的平均描述。与众不同的是，我们的图谱捕捉到了早在妊娠14周时的大脑生长模式，填补了我们对胎儿早期大脑成熟的6周知识空白。我们还发现了大脑成熟过程中的明显不对称性：例如，在与语言发育相关的区域，语言发育在妊娠 20～26 周时达到顶峰，此后持续存在，但没有任何性别差异。”

INTERGROWTH-21st项目联合首席研究员Stephen Kennedy教授说，“该图谱将帮助科学家们回答有关儿童期认知功能胎儿起源的复杂生物学问题，例如语言是如何获得的。当超声波显示胎儿大脑发育异常时，将该图谱与即将出版的描述胎儿大脑互补生长的国际标准结合使用，将成为专业转诊中心的重要临床工具。”

INTERGROWTH-21st项目联合首席研究员José Villar教授说，“这是人类早期生长发育系统研究的最新一步，它采用最先进的研究方法，应用于大量胎儿大脑扫描，证实了在满足健康、教育、营养和环境需求的情况下，世界各地人类生长发育的相似性：在条件充足的情况下，人类在包括大脑在内的所有领域都非常相似。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Ana I. L. Namburete et al. Normative spatiotemporal fetal brain maturation with satisfactory development at 2 years. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06630-3.

2. First digital atlas of human fetal brain development published
https://medicalxpress.com/news/2023-10-digital-atlas-human-fetal-brain.html