研究表明,早产会中断重要的大脑发育过程,导致认知能力下降
伦敦国王学院的研究人员首次使用一种新型的核磁共振成像技术来识别大脑中容易受到早产影响的关键发育过程。这项新研究今天发表在美国国家科学院院刊(PNAS)的研究表明,这些特定过程的中断会对认知功能产生影响。
研究人员说,这里开发的新技术将使他们能够探索关键过程的中断如何也会导致自闭症等疾病,并将用于未来的研究,以测试可能的预防治疗方法脑损伤.
这项研究由以下机构资助:医学研究理事会;bob88体育平台登录工程与物理科学研究理事会;盖伊和圣托马斯国家卫生服务基金会信托基金和伦敦国王学院的国家卫生研究所生物医学研究中心;bob88体育平台登录以及帝国理工学院NIHR生物医学bob88体育平台登录研究中心。参与研究的婴儿都是在新生儿重症监护夏洛特女王和切尔西医院的病房。
来自伦敦国王学院和帝国理工学院的科学家们使用弥散核磁共振成像技术(一种观察水自然扩散的成像技术)来观察大脑皮层的成熟,大脑的大部分计算能力都存在于大脑皮层中。通过分析55个早产儿和10个足月出生的婴儿大脑皮层中水的扩散情况,他们绘制出了水的复杂性和密度神经细胞在正常出生前的几个月里,整个大脑皮层都发生了变化。
他们发现,在这段时间里,大脑中与社会和情感处理、决策、工作记忆还有视觉空间处理。这些功能往往在早产后受损,研究人员发现皮质的发展与足月婴儿相比,在早产儿中减少,在大多数早产儿中影响最大。当他们在两岁时重新检查婴儿时,皮质发育最慢的早产儿在神经发育测试中表现较差,证明了早产对皮质成熟的长期影响。
伦敦国王学院大脑发育中心主任大卫·爱德华兹教授说:“早产婴儿的数量正在增加,所以提高我们对早产如何影响大脑发育并导致大脑损伤的理解,从未像现在这样重要过。”我们知道早产对婴儿来说压力很大,但通过使用一项新技术,我们能够跟踪婴儿的大脑成熟,以确定可能受到早产影响的确切过程。这里我们用创新的方法来了解如何发展大脑皮层受到影响。
“这些发现强调了大脑发育的关键阶段,在这个阶段,神经元会向外延伸,形成复杂、成熟的结构。”我们现在可以看到,这种情况发生在发育的后期,通常发生在健康的婴儿还在子宫里的时候。这表明早产会中断这一重要的发育过程。这也许可以解释为什么我们有时会看到那些稍微早产的人的大脑发育受到不利影响,因为我们现在知道这个过程一直发生在正常的出生时间。通过这项研究,我们发现婴儿出生越早,大脑皮层结构就越不成熟。婴儿在子宫里失去的几周真的很重要。
“我们开发的这些新技术用来识别这些关键过程,将使我们能够检查破坏是如何由早产可能导致自闭症和学习困难等情况。我们还将在未来的研究中使用该技术来测试新的治疗方法大脑损害。这是非常令人兴奋的进步。”
更多信息:早产儿大脑皮层微结构的发育,www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1301652110