Nature Article Open Access Published: 06 April 2022
Brain charts for the human lifespan (ヒトの一生に渡る脳の変化の軌跡)
R. A. I. Bethlehem, J. Seidlitz, S. R. White et al.
- These authors contributed equally: R. A. I. Bethlehem, J. Seidlitz, S. R. White
- Department of Psychiatry, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, USA (ペンシルバニア大学精神医学部)
- Department of Child and Adolescent Psychiatry and Behavioral Science, The Children’s Hospital of Philadelphia, Philadelphia, PA, USA
- Lifespan Brain Institute, The Children’s Hospital of Philadelphia and Penn Medicine, Philadelphia, PA, USA
Abstract
過去数十年にわたって、Neuroimagingは、人間の脳の基礎研究および臨床研究において普遍的なツールになった。ただし、身長や体重などの人体測定特性の成長チャートとは対照的に、現在、神経画像測定基準の個人差を経時的に定量化するための参照標準は存在しない。本研究では、MRIデータの現在または将来のサンプルから導出された脳の形態をベンチマークするためのインタラクティブなオープンリソースを構築した(http://www.brainchart.io/)。このリファレンスチャートは、世界人口の多様性に比べてMRI研究のバイアスが大きいため、その限界を考慮した上で、最大かつ最も包括的なデータセットに基づくことを目的として、妊娠後115日から100歳までの101,457人のヒト被験者の123,984のMRIスキャンを100以上の主要研究を通して集約した。MRI指標は、生涯にわたる脳の構造変化の非線形軌道と変化率に関連するパーセンタイルスコアによって定量化された。脳チャート(Brain chart)は、以前に報告されていない神経発達のマイルストーンを特定し、縦断的評価全体で個人の高い安定性を示し、一次研究間の技術的および方法論的な違いに対する頑健性を示しました。パーセンタイルスコアは、非パーセンタイルMRI表現型と比較して遺伝率の増加を示し、神経学的および精神障害全体の神経解剖学的変化のパターンを明らかにする非定型脳構造の標準化された尺度を提供しました。要約すると、脳チャートは、複数の一般的に使用される神経画像表現型の規範的な軌道にベンチマークされた個々の変動の堅牢な定量化に向けた重要なステップである。
人の一生で脳の大きさがどう変化するかが明らかに | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio:
最終結果として、いくつかの主要な脳の指標に関して年齢による変化をプロットした「成長曲線」のセットが得られた。灰白質の体積や平均皮質厚(灰白質の幅)などのいくつかの指標は、個人の発達の初期にピークに達するが、脳の深部にある白質の体積は30歳頃までにピークに達する傾向がある(「脳の変化」参照)。特に、脳室の体積(脳内の脳脊髄液の量)に関するデータは、Bethlehemを驚かせた。この量は通常脳萎縮に関連しているため、年齢とともに増加することは知られていたが、成人後期に急速に増加する傾向があることにBethlehemはショックを受けた。(Nature Digestより抜粋)