▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯  

每個(gè)新生兒的父母或許都對(duì)“生長(zhǎng)曲線圖”不陌生，持續(xù)記錄寶寶的身高,、體重或頭圍,，對(duì)照生長(zhǎng)曲線，就可以了解與同齡人相比孩子的生長(zhǎng)發(fā)育怎么樣,。

▲一張典型的生長(zhǎng)曲線圖,，橫軸表示年齡，縱軸表示身高（圖片來(lái)源：參考資料[2],；Credit：美國(guó)疾控中心）

近日,，頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表的一項(xiàng)研究首次為全身至關(guān)重要的器官——大腦，繪制出了綜合性的標(biāo)準(zhǔn)化生長(zhǎng)曲線圖：腦圖（BrainChart）,。

這項(xiàng)研究成果直觀地顯示了人類大腦在生命早期如何快速膨脹,，然后隨著年齡增長(zhǎng)慢慢萎縮。腦圖涵蓋大腦在整個(gè)人生過程中的變化,，不僅能像兒科醫(yī)生用的生長(zhǎng)曲線那樣評(píng)估生命初期的大腦是否正常生長(zhǎng)發(fā)育,，還可以系統(tǒng)評(píng)估大腦的衰老，以及受到阿爾茨海默病等疾病的影響,。

▲匯集了世界各地?cái)?shù)百名研究者的工作

由于大腦結(jié)構(gòu)因人而異,，通過掃描大腦并繪制出一組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的生長(zhǎng)曲線談何容易。為此,，這項(xiàng)工作匯總了世界各地100多項(xiàng)已有的研究,，組建成迄今為止規(guī)模最大的人腦核磁共振（MRI）成像數(shù)據(jù)集。

數(shù)據(jù)包含了來(lái)自10萬(wàn)余人的12萬(wàn)余次大腦核磁共振掃描結(jié)果,，囊括不同年齡段的人群,，最小的是受孕16周的胎兒，年齡最大的是100歲的老人,，跨越了從出生前到老年的整個(gè)生命過程,。

▲研究人員分析了核磁共振圖像的諸多指標(biāo)（如灰質(zhì)體積），用百分位數(shù)法評(píng)價(jià),，并顯示整個(gè)生命周期的變化率（圖片來(lái)源：參考資料[2],；Credit：https://brainchart.）

這些腦圖首次明確顯示了一些過去假定的發(fā)育里程碑，像是大腦的主要組織——灰質(zhì)和白質(zhì)分別在什么年齡達(dá)到體積峰值,，大腦的特定區(qū)域在什么年齡達(dá)到成熟,，等等。

例如,，腦細(xì)胞胞體集中的灰質(zhì),，可以看到其體積從妊娠中期開始迅速增加，在六歲之前達(dá)到頂峰,，隨后緩慢減少,。而神經(jīng)連接構(gòu)成的白質(zhì)，其體積也從妊娠中期到兒童早期迅速增加,，但在30歲左右達(dá)到峰值,，到了50歲后縮減速度加快。

還有一些指標(biāo)顯示出了令研究人員驚訝的結(jié)果,。比如腦室容量,，盡管過去人們知道它會(huì)隨年齡的增長(zhǎng)而增加，因?yàn)橥ǔＥc腦萎縮有關(guān),，但腦圖表明,，腦室容量在后半輩子急劇增長(zhǎng)，速度驚人,。

▲腦圖繪制了大腦灰質(zhì)體積,、白質(zhì)體積、腦室容積,、皮層厚度等關(guān)鍵指標(biāo)隨年齡的變化（圖片來(lái)源：參考資料[4]）

這項(xiàng)研究還有望提供臨床可使用的工具,。研究人員收集的腦成像數(shù)據(jù)，既包括了一般人群,，也納入了患有各種神經(jīng)系統(tǒng)疾?。?span>如阿爾茨海默病）或神經(jīng)認(rèn)知差異（如自閉癥譜系障礙）的人群。

以阿爾茨海默病為例,，這種疾病導(dǎo)致神經(jīng)變性和腦組織喪失,，因此與同齡人相比，受該病影響的人的腦容量可能減少,。但就像身高差異一樣,，腦的大小也存在差異，大腦略小并不能說明存在問題,。而腦圖顯示,，盡管腦容量隨年齡增長(zhǎng)會(huì)自然減少，阿爾茨海默病患者的萎縮速度要快得多。

目前數(shù)據(jù)集里有160多個(gè)不同的疾病標(biāo)簽,，研究者可以看到大腦在這些疾病中出現(xiàn)的差異。

盡管該研究已經(jīng)匯集了大量成像數(shù)據(jù),，但還沒有充分涵蓋不同地區(qū),、不同種族的人群。因此研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為由此產(chǎn)生的腦圖還只是初稿,，數(shù)據(jù)仍在繼續(xù)更新,。

目前，這支國(guó)際團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)網(wǎng)站,，形成了龐大的合作者網(wǎng)絡(luò),，并創(chuàng)建了一個(gè)參考框架的工具，允許更多研究人員和臨床醫(yī)生在使用BrainChart時(shí)調(diào)整自己的數(shù)據(jù)集進(jìn)行對(duì)比,，最終生成更全面的報(bào)告,。

參考資料：

[1] Bethlehem, RAI, Seidlitz J & White, SR et al. Brain charts for the human lifespan. Nature; 6 April 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04554-y

[2] Mapping the rapid growth and slow decline of the human brain over our lifetime. Retrieved Apr. 11, 2022 from https://www./stories/BrainCharts

[3] CHOP researchers create reference model for brain growth over human lifespan. Retrieved Apr. 11, 2022 from https://www./news-releases/948674

[4] Your brain expands and shrinks over time — these charts show how. Nature. Doi: https:///10.1038/d41586-022-00971-1