2022年4月6日,世界顶级科学期刊《Nature》在线发表了南宁师范大学教育学部脑科学与教育实验室左西年团队参与的长文《神经科学:人脑发展参照图表/Brain charts for the human lifespan》,揭示了人脑毕生发展(孕期16周至100岁)里程碑,称“这些通过分析全球十万余人脑扫描而构绘的图表,未来可为辅助各年龄段脑健康和脑疾病诊断的数字化测评。”
图1 文章作者及单位基本信息截图
图2 人脑毕生发展的神经影像里程碑
两百多年前,法国鸟类学家Count Philibert de Montbeillard绘制了首个生长图表,用来监测儿子从出生到18岁的身高。一个生长图表代表了一份令人叹为观止的人体测量、统计汇总和图表设计的合成品,通常被界定为“通往健康之路”,也是临床儿科医疗的奠基石。与衡量儿童身高、体重等身体特质的生长图表相比,目前尚无可用于量化大脑成熟与老化的参考标准。为此,来自全球200多个研究单位的科研人员汇集了10万1457名志愿者共计12万3984次磁共振脑扫描影像,跨越了从受孕后115天到出生后100年的生命周期,利用WHO推荐的生长图表统计建模方法GAMLSS,建立了人类大脑毕生发展的发展图表常模,据此确定个体在同龄人中的“百分位数”来量化其大脑遵循标准发展轨迹与否。这些生长图表按性别进行了分类,克服了不同研究中个体评估和技术手段的差异。利用这些图表,研究团队揭示了图1所示人脑毕生发展的里程碑,可帮助确定人脑的发展关键时期,对基于脑科学的现代教育研究与应用具有重要指导价值。例如,在孕17周到3岁如此短的时间内,个体脑容量就扩容到成年人70%,可谓是生命中关键的1000天!
左西年教授领衔的“认知神经科学与教育”八桂学者创新团队,参与了这一大型国际化、团队式的脑科学研究,在国际上较早地建立脑科学与教育实验室,多次举办大型人脑毕生发展领域的国际研讨会,开创性的提出了“发展群体神经科学”概念。
团队依托教育学一流学科、教育学博士点授权建设单位、心理学硕士一级学科授权点等学科平台,整合教育神经科学、教育心理学、发展心理学、大数据科学等脑科学与教育相关学科专业,充分利用民族地区特色资源,长期致力于“广西脑成像协同创新中心”的筹备与建设,聚焦民族地区儿童青少年心理发展与教育应用,在幼儿认知发展与教育、青少年心理健康、健康老化与长寿等领域开展系列研究,采集了儿童青少年行为、电生理和神经影像等西部地区人群毕生发展多模态大数据,从测量信效度理论、队列设计以及人脑连接组毕生发展机制等多层面探讨人类脑智毕生发展各阶段的轨线指标和生物学标记物,彰显团队国际学术影响力,有力推动了我校教育学博士点建设,标志着我校教育学与国际前沿接轨。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41586-022-04554-y