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導讀 在人的一生中，大腦的形態隨著年齡在如何變化呢？以下的兩篇研究文獻通過分析上萬名健康被試的MRI圖像，描繪了皮層厚度和皮下結構體積隨年齡變化的軌跡。 /// Cortical thickness across the lifespan: Data from 17,075 healthy individuals aged 3–90 years 作者：Frangou et al. & Subcortical volumes across the lifespan: Data from 18,605 healthy individuals aged 3–90 years 作者：Dima et al. 回答什么問題 皮層厚度和皮下結構體積隨年齡變化的規律。 如何回答 1. 使用ENIGMA-Lifespan數據集(http://enigma.ini./ongoing/enigma-lifespan)，健康被試，年齡范圍3-90歲；對于皮層厚度的分析，樣本量為17075名被試(52%為女性)，被試的年齡分布見圖1；對于皮下結構的分析，樣本里為18605名被試(52%為女性)。 2. 使用FreeSurfer提取68個腦區（Desikan-Killiany Atlas）的平均皮層厚度和16個皮下結構（雙側的側腦室、尾狀核、殼核、蒼白球、伏隔核、丘腦、海馬、杏仁核）的體積，并去除了離群值。使用ComBat校正了跨站點(inter-site/inter-scanner)效應。 3. 使用分數多項式回歸（fractional polynomial regression）的方法對皮層厚度和皮下結構體積的隨齡變化進行建模。分數多項式回歸是研究連續變量（比如，年齡）對響應變量（比如，皮層厚度）影響的最靈活的方法之一。性別作為協變量也納入模型。 4. 將被試分為三組：早期（3-29歲）、中期（30-59歲）和晚期（60-90歲）。在每一組中計算皮層厚度/皮下核團體積與年齡的（皮爾遜）相關系數，以及個體間變異性（inter-individual variability）。個體間的變異性通過分數多項式回歸中得到的每個個體的殘差大小來表征。 5. 估計每個年齡皮層厚度/皮下結構體積的百分位數，使用的方法是parametric Lambda (λ), Mu (μ), Sigma (σ) method (LMS)。  * 圖1 被試的年齡分布 用什么證據回答 1. 如圖2和圖3所示，對于大多數皮層區域，皮層厚度在兒童時期達到最大值，然后隨年齡增大而降低。在三十歲之前，下降較快，三十歲之后下降較慢。內嗅皮層和顳極直到70歲才開始明顯下降。內嗅區、海馬旁回、顳橫回、顳極、額極、前扣帶回等腦區具有較大的個體間變異，不過較大的個體間變異可能和這些腦區的面積較小有關（即估計誤差較大）。  * 圖2 位于頂葉、額葉、顳葉和枕葉的 四個腦區的皮層厚度隨齡變化曲線  * 圖3 不同年齡階段皮層厚度與年齡的相關系數 2. 如圖4所示，尾狀核、殼核、蒼白球和伏隔核（即基底節）的體積在出生后的第一個十年內達到峰值，隨后立即呈線性下降；丘腦、海馬體和杏仁核的體積呈扁平的倒U形曲線；雙側側腦室體積隨年齡增長而穩定增加。在晚期組（60-90歲），海馬、丘腦、杏仁核和側腦室的個體間變異顯著高于早期和中期組。  * 圖4 （右側）蒼白球、殼核、尾狀核、丘腦、 海馬體和杏仁核隨齡變化曲線 結論
主要問題
啟發 1. 不同的隨齡變化模式是否與認知能力隨齡變化模式有關？ 2.值得探索不同精神疾病皮層厚度和皮下結構體積隨齡變化的趨勢，了解疾病的發展性變化。 3.要研究人群腦結構隨齡變化的趨勢，其年齡分布的均衡性對于結果的科學性至關重要。 原文鏈接 https://onlinelibrary./doi/10.1002/hbm.25364 https://onlinelibrary./doi/full/10.1002/hbm.25320 主講&翻譯：Alex 編輯&排版：金書玉、李嘉琳 審校：PHI group 文字：PHI group /// 心理健康與腦影像研究組致力于神經影像數據科學和兒童青少年精神障礙的神經影像研究。研究方向為： （1）神經影像數據科學：面向臨床應用，發展神經影像數據的統計和機器學習方法。目前研究項目涉及影像數據驅動的個體分類、利用自然刺激范式識別精神疾病、大規模神經影像數據庫的構建和數據挖掘。 （2）兒童青少年精神障礙與腦發展異常：從腦發展異常角度研究兒童青少年精神障礙的腦異常、客觀診斷指標和干預方法。目前研究項目涉及8-17歲兒童青少年焦慮障礙的腦影像隊列研究。 歡迎加盟與合作。 |
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