超过 100,000 次 MRI 扫描被用于开发第一个测量人类一生中正常大脑变化的图表Depositphotos
全球数百名科学家共享数据，创建了世界上第一个大脑发育图表。该项目结合了所有年龄段受试者的MRI扫描，以提供我们大脑在一生中如何变化的独特画像。
父母可能对孩子的成长图表非常熟悉。跟踪体重、身高和其他指标有助于医生和父母密切关注孩子是否正常成长或在某些方面落后。这些标记通常以百分位等级进行交流，科学家们对数十年的研究中青少年人体的正常发育范围有了很好的了解。
虽然我们确实知道人类大脑在一生中会经历许多重大变化，但医生没有资源来了解不同年龄段正常大脑发育的范围。与 45 岁相比，15 岁时正常健康的大脑是什么样的?剑桥大学的 Richard Bethlehem 和宾夕法尼亚大学的 Jakob Seidlitz 与来自全球的数百名研究人员合作解决了这个问题。
为了创建一系列跟踪一生中平均大脑发育的图表，研究人员首先需要积累一个庞大的数据集。由于 fMRI 脑成像是一个昂贵且耗时的过程，因此单个团队无法收集必要的数据。因此，研究人员希望与世界各地的数百名科学家合作，每个人都进行自己的脑部扫描研究。
“我们试图通过将现有研究的最大可能组合中的数据拼接在一起来解决这个问题，”Bethlehem 和 Seidlitz 在 The Conversation 的一篇文章中解释道。“我们联系了许多研究人员，看看他们是否愿意为这些参考图表做出贡献。从我们的大型数据集中可以看出，这些请求得到了热烈的回应。这将一个草根项目变成了一项跨越六大洲和数十个机构的全球合作项目。”
这个庞大的项目最终收集了来自 100,000 多名人类受试者的 123,984 次MRI扫描。这些扫描涵盖了 100 岁和 15 周时的胎儿。
通过名为 Brain Chart 的开源网站发布的研究结果提供了第一组参考图表，用于跟踪人类一生中大脑结构的变化。数据集的规模使研究人员能够计算百分位分数，以确定不同年龄范围的大脑大小的正常范围。
例如，这项新研究发现，人脑中灰质的体积在 6 岁时达到峰值，但白质会持续增长到 29 岁左右。在 50 岁左右，大脑中的白质体积开始快速减少。
伯利恒说，现在将脑图用作医生的临床工具还为时过早。需要更多数据来更好地解决不同的患者群体，但在未来，医生可能会对患者进行MRI扫描并使用这些参考图表来检测异常的大脑变化。
“这应该可以有效地让神经科医生回答‘这个区域看起来不典型但有多少不典型?’这个问题，”伯利恒说。“由于该工具是标准化的，所以你在哪里进行脑部扫描并不重要——你仍然应该能够比较它。”
目前，MRI 脑成像并不是一种简单或廉价的诊断工具。因此，即使脑图构建了它的数据集并改进了它的模型，在资源可以用于监测大脑发育之前，还需要克服技术障碍。
最近的工程创新引入了新的便携式MRI机器，使这种详细的大脑成像更接近所有人都能获得的东西。根据伯利恒和塞德利茨的说法，研究团队将继续更新和改进这组新数据，以便一旦技术赶上并且脑部扫描成为常规临床实践，它就可以准备就绪。
“随着脑部扫描变得更便宜且越来越容易获得(甚至便携)，我们希望我们的脑图能够实现更多的定量标准，并帮助神经科学发现与这些令人兴奋的技术进步并行，”伯利恒和塞德利茨写道。“有一天，如果脑部扫描成为儿科实践的正常部分，我们希望准备好必要的方法和工具，为患者及其家人提供有意义的见解。”
