增长图表对大脑有助于理解精神疾病

Radboudumc的科学家开发出了一套对大脑的增长图表。这些“脑图”为大脑发育和衰老提供参考模型在整个人类寿命,基于一个非常大的数据集。这些模型可以用来进行个性化的预测为每个单独的大脑相关的许多条件,因此具有较高的临床潜力。在线软件工具和模型是可用的。已经发表在工作eLife。

“几乎每个人都熟悉增长图表用来测量儿童发展,例如增长图表由世界卫生组织,”研究员Andre Marquand说Radboudumc认知神经科学部门。“全球正在使用这些模型来评估孩子们的发展,例如通过绘制体重或身高年龄的函数。儿科医生情节的发展个别孩子对这些增长图表提供的人口的变化,为了检测,例如,发育迟缓。”

研究人员现在为大脑提供同样的事情:一个增长图表来评估大脑发育和老化,不仅为儿童,但在两到100岁的寿命。“我们分析了高分辨率核磁共振图像近60.000人从世界各地约80核磁共振扫描仪,”解释Saige卢瑟福,博士生和第一作者。“我们使用了不同的大脑结构的体积的措施或大脑皮层的厚度在不同年龄和为每一个大脑区域创造了增长图表。这样,我们创建了一个细粒度的阿特拉斯的人类大脑在生活。”

改变大脑结构

这些模型可以预测个体层面的人对大脑发育和衰老,对人口规范。Marquand说“这提供了一个参考地图个体间变异,可以用来帮助理解许多不同技术条件下,像小儿多动症、精神分裂症、老年痴呆症和阿尔茨海默氏症”。

这些模型有很多用途:他们可以帮助检测改变大脑结构可能表明精神障碍的出现在非常早期的阶段。模型可以评估如果一个区域在大脑中是较厚或薄比它应该为个体相比,这个生命阶段的平均水平。但它也有用的分层的精神障碍。例如,发现人与人之间的共性,可以描述不同亚型的疾病,或在未来来识别个体,可以对某些治疗反应。此外,该模型支持跟踪疾病的发展随着时间的推移,以及监测治疗的效果。

大脑的指纹

这样的参考模型对大脑没有可用的。模型和软件使用它们是免费的在线社区。“我们使用一个建立软件管道称为“Freesurfer”来测量大脑结构的体积和厚度,“Marquand解释道。“这管道被全世界成千上万的医院,所以他们可以很容易地得到他们所需要的措施和使用我们的软件来确定一组自己的病人或研究参与者可以放置在人口。”

在不久的将来,Marquand认为伟大的软件可以在临床研究中使用。“如果你想调查一个新的药物对特定技术条件,例如阿尔茨海默病,你可以使用我们的软件来识别对象,与一个特定的配置文件,如早期变性。这可能像一个“大脑基于指纹的这可能使研究更高效更容易检测的人群之间的差异。最终这样的工具也可能是有用的在诊所针对药物或干预恰恰需要他们的人。”