摘要

研究人员通过对390名新生儿的大脑活动进行研究，揭示了足月与早产对婴儿脑网络连接及其随时间波动的影响。这项研究首次评估了新生儿动态脑连接，并将这些早期大脑模式与18个月后的发育结果（如运动、语言、认知和社交行为）联系起来。

研究利用先进的fMRI技术捕捉了大脑连接的瞬时变化，识别出六种不同的脑状态，并表明早产儿与足月儿在连接模式上存在显著差异。这些发现强调了新生儿脑连接在预测未来发育轨迹中的重要性，并为早期干预多动症、自闭症和精神分裂症等疾病提供了潜在途径。

关键发现

1. 动态脑连接研究：首次探索新生儿动态功能连接，揭示早期脑网络活动与后期发育指标之间的关联。

2. 六种脑状态：通过先进成像技术识别出六种不同的脑状态，早产儿与足月儿在连接模式上存在显著差异。

3. 预测未来发育：新生儿脑连接可作为未来发育结果的预测指标，为早期诊断和干预策略奠定基础。

研究背景

这项由伦敦国王学院主导的研究得到了Wellcome和英国国家健康与护理研究所（NIHR）的支持，首次分析了婴儿出生后几周内大脑区域之间通信的瞬时变化。研究结果发表在《自然通讯》上，表明这些动态脑连接模式与18个月后的运动、语言、认知和社交行为发育指标相关。

研究方法

研究团队使用功能性磁共振成像（fMRI）技术，分析了324名足月婴儿和66名早产儿（妊娠不足37周）的数据。与以往研究不同，该研究评估了婴儿在扫描期间大脑连接的瞬时变化，而非时间平均的连接模式。

主要发现

1. 六种脑状态：研究识别出六种不同的脑状态，其中三种涉及全脑，另外三种局限于特定区域（枕叶、感觉运动区和额叶）。

2. 早产与足月的差异：早产儿在额叶和枕叶脑状态中花费的时间更长。

3. 发育预测：出生时的脑状态动态与儿童早期的多种发育结果相关。

研究意义

• 早期干预潜力：研究结果为早期识别需要额外支持的婴儿提供了可能性。

• 脑发育机制：揭示了子宫内外时间对大脑发育的影响。

• 开放科学：数据来自“发育中人类连接组计划”（dHCP），该计划由欧洲研究委员会资助，旨在为全球科学家提供高分辨率的新生儿脑图像。

专家观点

• Dr. Dafnis Batallé（伦敦国王学院）：
  “这项研究帮助我们理解了早期大脑连接的不同状态及其与未来发育的关联。”

• Dr. Lucas França（诺森比亚大学）：
  “通过结合计算机科学和物理学方法，我们得以揭示新生儿大脑的动态复杂性。”

• Professor Grainne McAlonan（伦敦国王学院）：
  “这项研究是成像技术应用的重要进步，揭示了早期大脑活动的变化如何支持儿童发育里程碑。”

未来方向

研究团队计划进一步探索这些发现是否可用于识别需要额外支持的婴儿，并帮助改善其发育轨迹。同时，他们正在扩展研究范围，涵盖更多动物大脑和人类疾病状态，如帕金森病。

数据来源

研究数据来自“发育中人类连接组计划”（dHCP），该计划由伦敦国王学院主导，与帝国理工学院和牛津大学合作，旨在推动大脑发育和心理健康障碍的研究。

结论

这项研究为理解新生儿大脑动态连接及其对发育的影响提供了重要见解，并为早期诊断和干预策略奠定了基础。通过揭示早产与足月婴儿在脑连接模式上的差异，研究为改善儿童健康和发展提供了新的科学依据。