Los atlas del cerebro humano pueden ser utilizados por profesionales médicos para rastrear tendencias normativas a lo largo del tiempo y para identificar aspectos cruciales del desarrollo temprano del cerebro.

Con estos atlas, pueden ver cómo se ve el desarrollo estructural y funcional típico, lo que les facilita detectar los síntomas del desarrollo anormal, como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), la dislexia y la parálisis cerebral.

Pew-Thian Yap, PhD, profesor en el Departamento de Radiología de la UNC, y sus colegas en el departamento y el Centro de Imágenes de Investigación Biomédica (BRIC) han creado una nueva colección de atlas cerebrales infantiles (IBA) mes a mes que capturan datos espaciotemporales finos. detalles del cerebro en desarrollo temprano.

En este trabajo, publicado en la revista Nature Methods, los científicos crearon un conjunto de atlas cerebrales longitudinales de volumen de superficie específicos para meses de bebés de 2 semanas a 2 años de edad. Sahar Ahmad, PhD, instructora de investigación de radiología, fue la autora principal del artículo.

« Los atlas cerebrales son clave para comprender el desarrollo neurológico a través de los lentes de la composición celular, las vías neuronales y la organización funcional », dijo Yap. « Los atlas del cerebro humano creados por nuestro equipo representan la fase de desarrollo temprano del neurodesarrollo posnatal. Nuestros atlas serán un recurso valioso para los científicos del cerebro para desentrañar rasgos normativos y aberrantes clave de, posiblemente, la fase más importante del desarrollo del cerebro humano ».

A lo largo de los dos primeros años de vida, el cerebro humano pasa por toda una serie de procesos celulares que impulsan el rápido crecimiento del cerebro infantil. Es durante este período que el cerebro cambia estructuralmente y reorganiza sus circuitos neuronales. Cuando el desarrollo falla, puede tener efectos perjudiciales en la calidad de vida, incluido un mayor riesgo de autismo, esquizofrenia y TDAH.

Mediante el uso de la IBA, los investigadores pueden capturar los cambios en la estructura del cerebro, la geometría cortical y el contraste de los tejidos.

Los atlas también revelaron que las cortezas en las regiones temporal, parietal y prefrontal del cerebro son más gruesas que las cortezas primarias visual y sensoriomotora. Esto es consistente con el hallazgo de que las funciones de orden superior del cerebro infantil, como la atención, la memoria de trabajo, la inhibición y la resolución de problemas, maduran más lentamente que las áreas del cerebro responsables de la función visual, motora y visual. y funciones sensoriales.

En general, el IBA consistente en volumen de superficie captura con precisión las trayectorias de crecimiento del bebé y lo hace con detalles anatómicos ricos. Estos atlas registraron los cambios mensuales en el tamaño, la forma y la geometría cortical de los cerebros en desarrollo normal, así como el contraste de los tejidos, el volumen y las características microestructurales desde las 2 semanas hasta los 2 años de edad.

« Esperamos que estos atlas se conviertan en un marco de coordenadas común para facilitar el descubrimiento de nuevos conocimientos sobre los procesos de desarrollo que sustentan la cognición y el comportamiento social de los niños », dijo Yap.

Esta investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería con la subvención R01EB008374 y el Instituto Nacional de Salud Mental con la subvención R01MH125479.