医学影像技术的进步使胎儿白质束的可视化成为可能

大脑
资料来源:Unsplash/CC0 Public Domain

来自价值1200万英镑的“开发人类连接体项目”(Developing Human Connectome Project)的研究人员,利用该项目提供的医学成像技术的巨大进步,可视化和研究了人类在子宫发育时大脑中的白质通路(连接正在发育的大脑网络的线路)。

今天发表在美国国家科学院院刊,该研究使用了(MRI),以前所未有的分辨率从超过120个健康的胎儿横跨怀孕的第二和第三个月来定义他们的大脑结构连接是如何首先发展的。

这是最大的和最详细的公开的胎儿磁共振数据集,将通过发展中的人类连接体项目发布,包括解剖和功能图像在内的其他最先进的胎儿磁共振数据。

在这一人群中获得的弥散数据比以往任何数据都要丰富得多,这使研究人员对白质束的位置、形状和结构有了更高的敏感性和特异性。

伦敦国王学院生物医学工程与成像科学学院的医学博士赛克勒博士Sian Wilson说,这项工作意义重大,因为越来越多的人认识到,发生在胎儿时期的许多损伤往往会影响白质的发育。

从临床的角度来看,这些结果有助于理解白质的正常轨迹是什么样子的,这样当问题出现时,它们就可以作为参考。

至关重要的是,在这些先进的磁共振成像方法成为可能之前,这种认识只能通过研究少量的死后样本来实现,而人们对健康胎儿大脑的成熟过程知之甚少。

结果表明,大脑中不同的白质束以不同的速度成熟,并有不同的发展轨迹。这意味着不同白质束的脆弱性在时间上存在重要差异。了解这一脆弱性有助于找到治疗影响白质发育的疾病(如影响早产儿的疾病)的最佳时机。

“过去的类似研究将脑损伤胎儿纳入其数据集,这意味着无法描述正常发育的特征。”威尔逊女士说。

“在这个队列中,我们的人群没有出现任何异常,因此它为我们提供了独特的视角,了解正常发育是如何发生的,以及白质结构发生最显著变化时的发育时间段。”

伦敦国王学院生物医学工程与成像科学学院围产期成像与健康系临床高级讲师Tomoki Arichi博士说,这项研究和胎儿队列是已知白质的巨大进步在人脑中。

“这项研究是dHCP 5年工作的高潮,我们可以从这个极具挑战性的人群中获得真正可靠的弥散MRI数据,这是一个里程碑,提供了白质是如何在体内首先在人类中发展的可视化,”他说。

“这些发现的应用是令人兴奋的,因为我们现在可以将这些正常的发展轨迹与其他大量现有的异常队列的发展轨迹进行比较,比如早产儿。”


进一步探索

局灶性脑损伤研究表明,通过观察脑白质损伤,可以更好地预测认知损伤

更多信息:Siân Wilson等人。人类白质途径的发展在子宫中经过中晚期三个月,美国国家科学院院刊(2021)。DOI: 10.1073 / pnas.2023598118
所提供的伦敦国王学院
引用:医学成像技术的进步使胎儿白质束可视化成为可能(2021年5月12日)
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