目前缺少能量化人类大脑成熟度和健康衰老的标准参照,类似可以衡量身高体重这类特征的生长曲线图。为填补这一空白,Richard Bethlehem(剑桥大学)、Jakob Seidlitz(宾夕法尼亚大学)等人从全球100多项研究中收集了101457名个体的123984张核磁共振脑扫描图的数据,这些个体的年龄跨度为受孕后115天到100岁。
研究团队绘制了整个生命周期的正常脑发育图,或能用来确定评判个体发育是否符合标准曲线的 百分位数值 。这些图表按照性别划分,虽然不同研究的评估对象和使用的技术、方法均存在差异,但图表的预测能力稳定。
研究人员还揭示了一些关键发育期,比如脑容量在受孕后17周之前到3岁之间增加了约70%。这个标准框架还可用于检测与疾病相关的脑解剖变化模式;比如预测个体从诊断为轻微认知障碍到诊断为阿尔茨海默病。
该研究的关键里程碑发现:
1、从妊娠中期开始,大脑灰质(大脑细胞)的体积迅速增加,在我们六岁之前达到顶峰,然后它开始缓慢下降。
2、从妊娠中期到儿童早期,大脑白质(大脑连接)的体积也迅速增加,并在我们 29 岁之前达到峰值。
3、50岁之后,大脑白质体积的下降开始加速。
4、大脑皮层下部灰质(控制身体功能和基本行为)的体积在14岁半是达到峰值。