心理所兒童青少年腦發育研究獲進展

　　隨著各國腦計劃的推出，近5年各類大型腦成像研究促進了腦科學快速發展，但個人心理衛生和精神疾病的臨床診護進展緩慢。超過三分之二的精神疾病的發病年齡在21歲之前，已有研究證實：精神與心理疾病易感性出現的時間窗口是可以識別的：幼兒易感時期常出現破壞性行為、表現出沖動和焦慮，而青春期則是情緒發作、精神疾病、藥物濫用等易出現的階段。然而，精神疾病醫學仍然缺乏任何客觀或生物學測試工具來進行大腦發育狀況的監測，這與“兒科醫學能夠基于身體發育圖表或生長軌線幫助臨床兒科醫生就個體是否生長發育異常作出診斷”形成了極為鮮明相比。在全世界范圍內，精神疾患與心理健康方面至今都尚未建立正常健康群體的參考模式（常模）。這樣的基礎研究現狀使得對精神疾病進行早期檢測、干預預防、實現個體化醫療仍然是非常遙遠的目標。 

　　無損磁共振人腦成像可以全面研究大腦結構和功能的發育特點，成為建立兒童青少年腦結構與功能發育軌跡常模與分布研究的核心技術。常模研究與繪制的三大主要內容為：1）常模樣本的縱向實驗設計與采集，2）高信效度常模指標的研究與開發，3）縱向數據統計分析與常模軌線建模。中國科學院行為科學重點實驗室左西年研究組在中國科學院重點部署項目和國家自然科學基金委國際合作重點項目資助下，開展為期5年名為“彩巢計劃”的兒童青少年腦常模研究，致力于自2012年開始到2017年結束追蹤192名健康兒童青少年（6-18歲）的腦結構與功能發育，完成768次腦成像數據采集，為更大規模的腦發育常模研究提供預研數據資料。 

　　目前，“彩巢計劃”已經完成第2次腦發育追蹤，基于首次采集的腦結構與功能數據，實驗室研究了人腦背側前扣帶回皮層的半球非對稱特性。揭示出：1）背側前扣帶回皮層上部在左半球比在右半球具有更高的灰質密度，而其下部卻恰好相反；2）背側前扣帶回皮層上部與右側額頂控制網絡和左側的默認網絡具有更強的功能連接，而其下部卻與右側的視覺網絡和右側默認網絡之間的功能連接更強；3）男孩的背側前扣帶回皮層與同側半球視覺網絡的功能連接比女孩更為不對稱。如圖1顯示：基于背側前扣帶回皮層功能連接的發育變化，男孩與女孩表現出截然不同的半球非對稱性變化軌線，在11-12歲時男女發展軌線交匯，相關腦區涉及空間認知（冷色）和語言加工（暖色）功能。 

　　本研究對于人腦中最復雜的腦區之一“背側前扣帶回皮層”進行了半球非對稱性及其發展研究，研究成果對于認識其所在的認知控制網絡功能的工作和發展機制具有重要科學價值。同時該研究也提示：深入研究人腦控制網絡的形成與發展機制，對當前人工智能和各種神經發育腦疾患的基礎與應用研究都有指導意義。 

　　該研究受國家自然科學基金委國際合作重點項目（81220108014）以及中科院重點部署項目（KSZD-EW-TZ-002）資助，相關文章目前已在線發表于Developmental Cognitive Neuroscience。 

Wang J, Yang N, Liao W, Zhang H, Yan CG, Zang YF, Zuo XN*. Dorsal anterior cingulate cortex in typically developing children: Laterality analysis. 2015; Developmental Cognitive Neuroscience, In Press. 

　　Link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878929315000924  

圖1 兒童青少年背側前扣帶回皮層的功能連接半球非對稱性發育軌跡