人类生命周期中全脑髓鞘化过程的动态变化

《Nature Communications》：The shifting landscape of brain-wide myelination across the human lifespan

　　

摘要

尽管髓鞘形成在大脑功能和可塑性中起着核心作用，但其特性研究仍然较为零散。现有的研究要么在空间上受到限制，只关注特定的大脑结构；要么在时间上受到限制，仅覆盖有限的年龄范围。在此，我们利用0至100岁个体中214个脑区的T1w/T2w比值，提供了整个生命周期中大脑髓鞘形成的全面图谱。这种精细的时空映射揭示了髓鞘形成和脱髓鞘的区域差异及时间上的变化，揭示了支配整个生命周期中髓鞘动态的基本组织原理。我们的分析还发现，所有脑区的T1w/T2w比值变化遵循一个三阶段模式：婴儿期的快速生长（初级髓鞘形成阶段）、青少年和成年期的加速过程（次级髓鞘形成阶段），以及晚年的衰退（脱髓鞘阶段）。为了补充我们的分析，我们还研究了大脑区域的体积和皮层厚度，以确定宏观结构变化与整个生命周期中的微观髓鞘形成之间的关系。我们的工作为表征正常的髓鞘形成轨迹以及解释与髓鞘相关神经系统疾病相关的改变提供了全面的群体水平参考。