在新生儿连接体中,大脑年龄预测和偏离规范轨迹的偏差

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:

• 围产期 (第三季度到产后的第一个月) 对大脑发育至关重要,以结构和功能连接体的快速变化为标志.
• 了解婴儿大脑连接体的规范性发育轨迹是不完整的,阻碍了对偏差的识别.
• 使用机器学习进行的大脑年龄预测,估计大脑成熟度,大脑年龄差距 (BAG) 表明与规范数据的偏差.

研究的目的:

• 评估脑年龄预测准确度,使用生命第一个月的婴儿的结构和功能连接体.
• 调查大脑年龄差距 (BAG) 与围产期暴露和随后的幼儿行为结果的关联.

主要方法:

• 利用休息状态功能磁共振成像 (fMRI) 和扩散张力成像 (DTI) 来自611名婴儿 (174名早产,437名终产) 的数据.
• 采用基于连接体的预测建模,从结构和功能连接体来预测月经后年龄 (PMA).
• 计算的大脑年龄差距 (BAGs) 是预测年龄和时间年龄之间的差异.

主要成果:

• 结构性和功能性连接体都准确地预测了术后和早产婴儿的月经后年龄 (PMA).
• 从结构和功能连接体中得出的预测年龄显著相关.
• 几乎所有正规的大脑网络,包括后来发展的网络,都为准确的PMA预测做出了贡献.
• 发现大脑年龄差距 (BAG) 与围产期暴露和幼儿行为结果有关.

结论:

• 结构性和功能性大脑连接体为评估出生后早期大脑成熟度提供了可靠的指标.
• 根据BAG的指标,与规范大脑发育轨迹的偏差与早期生活因素有关,并对以后的行为产生影响.
• 这些发现突显了规范建模在理解婴儿大脑发育和识别关键周产期期间偏差方面的重要性.