胎儿大脑皮质皮质结构网络在第二至第三个三个月的发展 基于扩散MRI
Ruike Chen1, Ruoke Zhao1, Haotian Li1
1Key Laboratory for Biomedical Engineering of Ministry of Education, Department of Biomedical Engineering, College of Biomedical Engineering & Instrument Science, Zhejiang University, Hangzhou 310027, P. R. China.
概括
这项研究揭示了胎儿大脑连接如何在子宫内使用扩散MRI发展. 我们观察到网络效率的提高和大脑电线的特定模式,表明从胎儿阶段的先天横向化.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发育生物学 发展生物学
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 胎儿大脑发育涉及神经元路径的快速增长,在出生时形成复杂的网络.
- 之前关于结构连接网络 (SCN) 的研究集中在早产或死后的大脑上,使得子宫内发育在很大程度上未被探索.
- 了解产前SCN发育对于表征典型和非典型的大脑线路至关重要.
研究的目的:
- 研究胎儿大脑结构连接网络 (SCN) 的发育轨迹在子宫内.
- 分析胎儿发育 (26-38周) 期间网络效率,集成和隔离的变化.
- 为了检查SCN在发育中的胎儿大脑中的横向化模式.
主要方法:
- 在子宫扩散MRI (dMRI) 中使用的人类胎儿 (妊娠26-38周) 的数据.
- 应用曲谱学用于重建和分析结构连接网络 (SCN).
- 检查了全球和区域网络属性,包括效率,路径长度,集群和小世界性.
主要成果:
- 观察到全球效率,本地效率和聚类系数的显著增加,最短路径长度减少,表明网络集成正在发展.
- 在节点强度发展中发现了短距离连接的广泛加强和后向前,中向侧的梯度.
- 在全球网络效率和集群中检测到显著的左侧化,区域模式与已知的函数保持一致,除了Wernicke的区域.
结论:
- 胎儿大脑SCN发育表现出平衡的整合和分离,持续的小世界性.
- 时空梯度和SCN中明显的横向化模式是胎儿时期明显的先天性质.
- 这些发现为胎儿大脑SCN发育和横向化建立了规范模板,有助于描述非典型发育.
