2016-10-27 09:43 来源:网友分享
一项由英国纽卡斯尔大学和里约热内卢联邦大学共同完成的研究,揭示了人类大脑的褶皱的方式和这些“皮质褶皱”是如果随着年龄增长而发生变化的。
连接大脑皮层中这些褶皱变化的——是大脑皮质外层的神经组织——研究小组发现,随着年龄的增加,皮质上的折叠张力会逐渐减弱。这种效应在阿尔兹海默症患者身上更为明显。
近日他们的研究成果发表在学术期刊《美国国家科学院学报》上,研究小组说,这项新的研究揭示了影响大脑褶皱的潜在机制,并且将有助于诊断脑部疾病。
纽卡斯尔大学的带头人Yujiang Wang博士解释说:“哺乳动物大脑的的一个关键特性是大脑皮层表面的凹槽和折叠——就像是一个核桃——但是直到现在没有人能够用一定方法衡量这个折叠方式。
“通过标测将近1000人的大脑褶皱,我们发现,大脑褶皱遵循普遍规律。我们甚至发现这个褶皱的参数,可以理解为来自大脑皮层内部的张力,随着年龄增加而不断减少。”
“在阿尔兹海默症患者身上,这种效应发现的更早,并且更加显著。下一阶段是否将会将这种效应应用在患者身上作为疾病的先兆指标。”
哺乳动物中普遍存在
大脑皮层的扩张是哺乳动物大脑进化的最明显的特征,通常是伴随着皮质表面折叠的增加程度。
如果成人的大脑褶皱铺平,面积约100000 mm2 ,大约1.5倍A4纸的面积。
先前的研究已经表明,折叠的皮层在哺乳动物物种中遵循普遍规律——也就是说,无论大小和形状,他们都以同样的方式折叠。
然而,直到现在对物种间这种褶皱规律依然没有过系统的定量研究。
张力随着年龄增长放缓
“我们的研究显示,我们可以使用相同的规律研究人类大脑的变化,”Wang博士解释说,基于纽卡斯尔大学世界领先的计算科学学院。
“由此,我们发现了一个参数,随着年龄的增长而减少,我们将其解释为皮质表面张力的变化。这将是类似于皮肤。随着年龄增长,皮肤张力下降,开始放松。”
“我们都知道,大脑皮层的大小和厚度会随着年龄发生变化,但皮层褶皱的规律告诉我们如何将单一的变量,如性别、年龄和疾病,与褶皱的可测量值结合起来。”
女性大脑褶皱较少
该小组还发现,男性和女性的大脑大小不同,表面积和褶皱的程度也不尽相同。的确,相同年龄下,女性大脑的褶皱程度要比男性要小。尽管如此,男性和女性的大脑显示遵循完全相同的褶皱规律。
“这首次表明,我们有一个确定的方式量化人类皮质褶皱程度,”Wang博士说。
虽然自始至终健康的个体不论是男是女,皮质褶皱的改变都遵循着相同的规律,但对于阿尔兹海默症的患者来说,他们的大脑皮质褶皱改变却是截然不同的。
她补充道:“在这个领域还需要更多的工作,但它确实表明阿尔兹海默症对大脑褶皱的影响类似于皮层早老症。”