《大腦皮質摺疊的早期形態發生》是依託山東大學，由劉樹偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大腦皮質摺疊的早期形態發生
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉樹偉
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大腦皮層摺疊機制是神經科學中最基礎、最重要的問題之一。本課題組前期研究結果顯示：大腦形態改變是包括遺傳、生化和機械作用力在內的多個因素綜合作用的結果。本課題選取460例8-30孕周腦發育正常的人類胚胎標本，採用高場強磁共振成像和組織學方法提取重要大腦溝回的形態學數據和檢測樣本，使用計算機圖像處理與分析方法觀測大腦皮質及其纖維連線的解剖學變化，以免疫細胞化學技術研究大腦皮質細胞構築與遷移狀況及其與磁共振圖像之間的對應關係，進行RNA array分析尋找未知的影響皮質摺疊的基因種類及其表達水平，從巨觀到微觀多角度解析胎腦形態發育過程及其動態變化規律，通過對比和綜合分析上述數據進一步揭示大腦皮質摺疊的形態發生機制。預期結果將推動大腦皮質摺疊機制研究的發展，豐富和完善人類大腦發育的胚胎學、影像學和遺傳學知識，為揭示大腦功能發育和進化提供全新視角，並為發育性腦疾病的預防、診斷和治療提供理論依據。
結題摘要
本課題收集了460例8-30孕周胎腦發育正常的人類胎兒標本，採用3T和7T的MRI和DTI進行掃描，之後進行圖像處理和統計學分析。取得以下研究結果：（1）研究了胎兒小腦的發育。本研究選擇35例15-22孕周的胎兒T2數據，計算小腦的絕對體積和相對體積；創建了小腦平均模板；探討了妊娠中期胎兒小腦的形態發育規律。結果發現小腦的絕對體積隨孕齡增加呈二項式曲線性增加。第二妊娠初期小腦半球的兩外側區域發育最慢，小腦前葉比後葉發育快，這與小腦不同區域的系統發生特徵及參與不同功能相關。（2）構建了胎兒孕中期到出生的結構腦網路。本研究獲取了10例20孕周胎兒腦標本，12例35孕周和12例40孕周新生兒的DTI數據，對不同孕周個體的纖維進行分析，結果顯示20孕周的胎腦已經出現小世界屬性，20-35孕周期間腦網路各項指標的變化速率明顯快於35-40孕周。從20到40孕周，腦網路的強度、全局效率和局部效率逐漸增強。（3）構建包含灰白質結構的1歲2歲兒童的腦圖譜。我們利用23例1歲健康兒童和27例2歲兒童的彌散張量成像(DTI)數據分別創建了包含124個灰白質結構的1歲和2歲兒童DTI腦圖譜。隨著年齡的增長，這些具有代表性的深層白質纖維束的FA值逐漸增加，而MD，AD和RD逐漸減小。利用創建的腦圖譜可以對白質纖維束進行自動分割，並用來探討白質纖維束的微觀結構發育狀況。（4）本研究納入標本84例，孕齡範圍14-35孕周。對側腦室進行三維重建，進行體積和徑線測量。側腦室的體積經歷了一個先輕度下降，之後波動性增加的變化，最後又開始下降。側腦室徑線值隨孕周增大。側腦室的形態經歷從圓形到窄長的變化，最後逐漸類似於成人形態。（5）本研究納入93例14-33孕周的胎兒，進行3T和7TMRI掃描。重建距狀溝，對距狀溝的形態進行分析和定量測量。距狀溝形態根據在旁正中矢狀位的MRI圖像上的形態被分為5種類型。距狀溝深呈線性增長，距狀溝長經過短暫的增長後快速增長。右側距狀溝溝長和溝深比左側大。本結果將為大腦內側皮質摺疊的不對稱發育提供線索。
