来源：拉德堡德大学
研究人员绘制了大脑生长曲线图，帮助我们了解大脑在一生中的发育和衰老过程。
这些曲线图和建模软件具有很大的临床应用潜力，可为每个人提供个性化预测。
大脑曲线图有助于加深我们对基于大脑的疾病的理解，例如注意力缺陷多动障碍、精神分裂症、痴呆症和阿尔茨海默病。
拉德堡德大学医学中心的研究人员绘制了一组大脑生长曲线图。这些“大脑图谱”基于一个规模庞大的数据集，为人的整个生命周期内的大脑发育和衰老提供参考模型。
这些模型可用于针对许多脑部疾病，为每个人作出个性化预测，因此具有很大的临床应用潜力。相关软件工具和模型可在线获取。
这项研究发表于《Life》。
“几乎所有人都熟悉用于衡量儿童发育情况的生长曲线图，例如世界卫生组织制定的生长曲线图，”拉德堡德大学医学中心认知神经科学系研究员安德烈·马夸德说。
“这些模型在世界各地用于评估儿童发育情况，例如绘制体重或身高随年龄变化的曲线。儿科医生会将个别儿童的发育情况与这些生长曲线图所显示的人群差异进行比较，以便发现发育迟缓等问题。”
如今，研究人员为大脑提供了同样的工具：用于评估大脑发育和衰老的生长曲线图，适用对象不仅是儿童，还涵盖从2岁到100岁的人生阶段。
“我们分析了来自全球约80台MRI扫描仪、近60,000人的高分辨率MRI图像，”博士生兼第一作者赛奇·卢瑟福解释说。
“我们利用不同年龄段的各类大脑结构体积或大脑皮层厚度数据，为每个脑区绘制了生长曲线图。这样，我们就创建了一份贯穿一生、细致入微的人脑图谱。”
大脑结构的变化
这些模型能够参照人群常模，对个体的大脑生长和衰老作出预测。马夸德说：“这为描绘个体间差异提供了参考，也有助于理解多种基于大脑的疾病，例如注意力缺陷多动障碍、精神分裂症、痴呆症和阿尔茨海默病。”
这些模型用途广泛：它们有助于发现大脑结构变化，这些变化可能表明精神障碍在极早期开始出现。模型可以评估某个脑区对某个人而言是否比其人生阶段的平均水平更厚或更薄。模型也可用于对精神障碍进行分层。
例如，找出个体间的共同点，以识别疾病的不同亚型；或者未来找出可能对特定治疗作出反应的个体。此外，该模型还能追踪疾病随时间的进展，并监测治疗效果。
大脑指纹
此前还没有过这样的大脑参考模型。这些模型及其配套软件已在线免费向公众开放。
“我们使用名为‘Freesurfer’的成熟软件流程来测量大脑结构的体积和厚度，”马夸德解释说。
“全球数千家医院都在使用这一流程，因此它们可以轻松获取所需测量数据，并使用我们的软件确定自己的一组患者或研究参与者在人群中的位置。”
马夸德认为，这款软件在不久的将来可在临床研究中发挥重要作用。“例如，如果你想研究一种针对特定脑部疾病的新药，比如阿尔茨海默病，可以使用我们的软件找出具有特定特征的受试者，例如处于退化早期阶段的受试者。
这可以作为一种‘大脑指纹’，让研究更有效率，也更容易发现不同人群之间的差异。
最终，这类工具或许也能在临床中发挥作用，帮助精准地将药物或干预措施用于有需要的人。”
