大腦掃描顯示嬰兒出生時連接性激增

當人腦離開子宮進入外部世界時，前所未有的一瞥揭示了爆炸性的生長突增。

腦部掃描表明，在新生兒出生后的最初幾個月內，突然涌入的感覺信息會觸發數十億個子宮中不存在的新神經連接的形成。

以前的研究分析胎兒和新生兒分開，但這項新研究考慮了出生過渡兩側的 140 人的大腦。該數據集包括 126 次產前掃描（大約在受孕后 6 個月開始）和 58 次產后掃描（在出生后三個月左右）。

“有了這個獨一無二的縱向數據集，我們現在第一次有機會研究出生過程中的大腦變化，”紐約大學 （NYU） 的神經科學家 Lanxin Ji 告訴 ScienceAlert。

“令人驚訝的是，我們對人腦在這個關鍵發育階段如何變化的理解仍然存在重大差距。”

來自紐約大學的首席研究員 Moriah Thomason 是胎兒領域的世界領導者核磁共振成像研究，多年來她一直在掃描母親和她們孩子的大腦。胎兒 MRI 研究容易失真和信號丟失，并且由于研究人員正在測量大腦中的血氧水平，這可能不是所有存在通信神經元的完美圖片。

也就是說，這是第一項研究靜息功能性 MRI 活動可能會在出生過渡期間發生變化。

“我們的結果表明，出生不僅僅是產前大腦生長的延續，而且是一個影響未來認知和行為結果的獨特變革階段，”Ji 解釋說。

在出生后的幾周內，模型顯示神經連接激增，這表明大腦正在拼命嘗試處理和整合新型信息。

但并非所有區域都受到相同的影響。離開子宮后，一些大腦網絡以特別復雜的方式蓬勃發展，創造了許多新的神經連接。

在原始皮質下區域，它們是中心樞紐的一部分，涉及基本生活功能，如運動控制、呼吸、眨眼、畏縮和消化。

額葉的某些部分在出生后也表現出劇烈的生長突增，幾個額葉也是如此神經橋連接大腦兩側的區域，就像雙側感覺運動區域一樣，它整合感覺信息以告知電機控制.

新的發現支持了這樣一個假設，即在子宮內，人腦擁有基本的神經網絡，這些網絡忙于處理“局部”事務。然而，這些地方事務一出生就變得“全球化”，與比以往任何時候都更遠的網絡進行通信。

在最初的生長激增之后，新生大腦逐漸經歷重組，以修剪低效的途徑在網絡之間并加強他人。結果是大腦是如何連接的.

出生是人類生活中最重要的事件之一，隨著神經影像學的不斷進步，科學家們越來越接近于觀察這一時刻在最關鍵的器官中展開。

“這項工作為未來關于跨越圍產期的大腦功能網絡成熟時間的工作奠定了基礎，”Ji 告訴 ScienceAlert。

“從這項工作延伸出來，人們可以想象進一步的研究，研究性別、早產和產前逆境等因素如何與兒童大腦網絡發育的時間和生長模式相互作用。”

該研究發表在PLOS 生物學.

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