5岁以下儿童功能网络中的共性与差异性

《Communications Biology》：Commonality and variability in functional networks in children under 5 years old

　　

摘要

功能脑网络为人类的认知活动提供支持，但儿童早期如何形成独特的脑网络结构至今仍不甚明了。对不同参与者进行平均处理会掩盖与年龄相关的结构特征以及个体间的差异，尤其是在发育较慢的联合皮层区域。我们开发了一种适合不同年龄的功能参考标准，能够在不消除个体差异的情况下捕捉幼儿共有的脑结构特征，从而通过静息态fMRI估算每个儿童的脑网络结构。在8至60个月大的儿童群体中，我们发现早在5岁之前就存在个性化的脑网络结构——包括更精细的划分以及逐渐形成的语言功能侧化现象。脑网络的结构具有纵向稳定性，感觉区域的一致性高于联合区域。当依据个性化而非群体共识的脑结构来定义网络时，网络内部的连接性更强，且能更好地解释与年龄相关的差异。语言网络的左侧化趋势与经过年龄标准化处理后的语言能力密切相关，这表明早期的功能结构与认知能力的发育之间存在关联。这些研究结果表明，具有行为意义的大脑网络其实早在之前认为的时间之前就已经形成，为研究正常发育过程及早期生物标志物奠定了基础。