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我校參與世界頂級科學期刊《Nature》發文揭示人腦畢生發展里程碑

文章來源:教育學部 作者: 發布時間:2022年04月07日 點擊數: 字號:

2022年4月6日,世界頂級科學期刊《Nature》在線發表了南寧師范大學教育學部腦科學與教育實驗室左西年團隊參與的長文《神經科學:人腦發展參照圖表/Brain charts for the human lifespan》,揭示了人腦畢生發展(孕期16周至100歲)里程碑,稱“這些通過分析全球十萬余人腦掃描而構繪的圖表,未來可為輔助各年齡段腦健康和腦疾病診斷的數字化測評?!?/p>

圖1 文章作者及單位基本信息截圖

圖2 人腦畢生發展的神經影像里程碑

兩百多年前,法國鳥類學家Count Philibert de Montbeillard繪制了首個生長圖表,用來監測兒子從出生到18歲的身高。一個生長圖表代表了一份令人嘆為觀止的人體測量、統計匯總和圖表設計的合成品,通常被界定為“通往健康之路”,也是臨床兒科醫療的奠基石。與衡量兒童身高、體重等身體特質的生長圖表相比,目前尚無可用于量化大腦成熟與老化的參考標準。為此,來自全球200多個研究單位的科研人員匯集了10萬1457名志愿者共計12萬3984次磁共振腦掃描影像,跨越了從受孕后115天到出生后100年的生命周期,利用WHO推薦的生長圖表統計建模方法GAMLSS,建立了人類大腦畢生發展的發展圖表常模,據此確定個體在同齡人中的“百分位數”來量化其大腦遵循標準發展軌跡與否。這些生長圖表按性別進行了分類,克服了不同研究中個體評估和技術手段的差異。利用這些圖表,研究團隊揭示了圖1所示人腦畢生發展的里程碑,可幫助確定人腦的發展關鍵時期,對基于腦科學的現代教育研究與應用具有重要指導價值。例如,在孕17周到3歲如此短的時間內,個體腦容量就擴容到成年人70%,可謂是生命中關鍵的1000天!

左西年教授領銜的“認知神經科學與教育”八桂學者創新團隊,參與了這一大型國際化、團隊式的腦科學研究,在國際上較早地建立腦科學與教育實驗室,多次舉辦大型人腦畢生發展領域的國際研討會,開創性的提出了“發展群體神經科學”概念。

團隊依托教育學一流學科、教育學博士點授權建設單位、心理學碩士一級學科授權點等學科平臺,整合教育神經科學、教育心理學、發展心理學、大數據科學等腦科學與教育相關學科專業,充分利用民族地區特色資源,長期致力于“廣西腦成像協同創新中心”的籌備與建設,聚焦民族地區兒童青少年心理發展與教育應用,在幼兒認知發展與教育、青少年心理健康、健康老化與長壽等領域開展系列研究,采集了兒童青少年行為、電生理和神經影像等西部地區人群畢生發展多模態大數據,從測量信效度理論、隊列設計以及人腦連接組畢生發展機制等多層面探討人類腦智畢生發展各階段的軌線指標和生物學標記物,彰顯團隊國際學術影響力,有力推動了我校教育學博士點建設,標志著我校教育學與國際前沿接軌。

文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-022-04554-y

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