新的新生婴儿大脑图谱提供了结构细节，这将为研究典型的大脑发育和神经系统疾病的研究人员提供新的参考。研究人员使用20分钟的无创磁共振成像(MRI)扫描，揭示了一些复杂且组织严密的大脑结构，这些结构在怀孕的最后三个月随着大脑自我重塑而出现。
费城儿童医院放射科的研究员黄浩博士说：“我们使用了最先进的方法来观察整个成熟关键时期整个大脑的微观结构。”“除了表征典型的大脑发育之外，这些测量还提供了检测自闭症谱系障碍生物标志物的潜力，该年龄可以允许早期诊断和可能的早期干预。”
这项研究于本周在PNAS上发表，分析了76名早产和足月新生儿，其中47例男性和29例女性，年龄在月经后31至42周之间。研究小组使用先进的扩散MRI来测量水的扩散模式，进行了两次测量。一种叫做分数各向异性，是测量的微观组织。另一种是更复杂的模型度量，称为平均峰度(MK)，用于衡量微观结构的复杂性。Huang的团队是最早使用MK测量大脑大脑皮层微观结构的团队之一。
与先前对大脑皮质微观结构的研究相比，基于死后组织样本提供的有限局部数据，扩散MRI数据涵盖了整个皮质。黄说，对许多不同胎龄新生儿的研究提供了有关关键时期内大脑发育的信息。
扩散MRI应用于简单的水池，可检测水分子的随机运动，但是由于存在破坏随机性并为解剖结构提供线索的神经元，树突和其他结构，大脑大脑皮层中的水扩散会发生改变。
妊娠晚期是大脑发育的动态时期。皮质会修剪自己，通常会消除多余的神经元和突触。但是，如果此过程无法有效进行，则可能会保留过多的互连，这是自闭症谱系障碍(ASD)的特征。通过检测这些非典型的相互关系，Huang的研究可以提供新生儿ASD的影像学生物标志物。
Huang补充说，大脑的电路结构只能通过成像测量来推断，还必须进行进一步的研究以调查这种方法是否能够可靠地预测ASD风险。他的小组正在计划进行一项后续研究，以观察新生儿的发现是否可以预测孩子在2岁时是否会出现ASD症状。研究小组还计划编制一个4D婴儿大脑图集，描绘三个空间维度以及随着时间的变化。他们的最终目标是制作“脑图” —一种基线标准，可提供典型的大脑发育测量值，与儿科医生的生长图相媲美，后者结合了儿童身高和体重的标准测量值。
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