近日,國際精神病學與心理學著名期刊《Psychological Medicine》(中國科學院一區TOP,IF=6.9)在線發表西安電子科技大學生命科學技術學院CBI腦影像研究中心張毅教授團隊的研究論文“Preterm birth associated alterations in brain structure, cognitive functioning and behavior in children from the ABCD dataset”。該研究利用9-10歲兒童結構磁共振成像多中心大數據和全方位精神與認知功能評估,定量刻畫了早產對于9-10歲兒童長期神經發育軌跡的潛在影響,揭示了早產導致的大腦重要區域形態測量學和結構連通性變化與其長期精神病理風險和認知缺陷之間存在復雜的相互作用。該研究的第一作者是冀渭斌博士,通訊作者是張毅、Gene-Jack Wang和Nora D. Volkow教授。
早產是一個常見的全球健康問題,患病率約為11%,是全球5歲以下兒童死亡的主要原因。盡管近年來技術和醫學的進步提高了早產的存活率,但幸存者仍然面臨長期神經和認知功能障礙的風險。根據美國疾病控制中心(CDC)的數據,極早產兒的死亡率為64%,43%的早產幸存者患有神經發育障礙,31%的幸存早產兒存在認知缺陷,以及存在以內化特征(焦慮、抑郁)、外化行為(攻擊)、注意力不集中和社交困難等為特征的“早產行為表型”。此外,大量神經影像學研究報道了早產導致復雜的大腦皮質和皮質下改變模式,涉及廣泛的灰白質結構異常,以及克服早產相關神經損傷的適應機制。綜上,早產相關的大腦結構改變模式可能與后來的社會情感發展、認知功能和精神病理風險緊密相關,這需要更全面、長期的評估為揭示早產兒神經發育障礙背后的可改變風險因素和探索改善早產兒群體神經發育軌跡的治療方法提供理論參考。
基于此,西安電子科技大學腦影像研究中心張毅教授團隊與美國國立衛生研究院酒精濫用與酒精成癮研究所的Gene-Jack Wang和Nora D. Volkow團隊合作開展了相關研究工作,探究青少年大腦認知發展(ABCD)隊列中早產兒童的發育障礙,使用多中心大規模的神經影像學數據評估1706名早產兒中早產相關的大腦結構和行為變化,并探討了這些大腦結構變化與行為測量之間的潛在關系。研究發現,早產兒的神經發育改變和行為異常(即精神病理問題和認知缺陷的風險較高)與其胎齡和出生體重有關。早產兒涉及額葉、顳葉、頂葉和丘腦、小腦、穹隆等區域廣泛的皮質/皮質下結構異常。這些區域是記憶和認知功能重要網絡的一部分,涉及“社會大腦”網絡,這是社會情感、心理健康和認知功能的基礎。此外,研究還發現了早產兒PHG區域皮層厚度改變可能反映了其克服早產相關神經損傷的適應機制,這可能與早產兒大腦發育中早期可塑性增強和整體成熟延遲的機制有關。該研究強調了早產對于大腦結構發育異常以及認知和情感功能的影響,為探究早產對于兒童神經發育的潛在長期影響及其背后的神經生理機制提供了客觀的科學證據,也為探索改善早產兒群體神經發育軌跡的治療方法提供理論參考。
據悉,生科院CBI腦影像研究中心依托生命科學技術學院科研平臺、分子與神經影像教育部工程研究中心、先進醫學成像與智能診療國際聯合研究中心,在負責人西電華山特聘教授張毅教授的帶領下,面向“人民生命健康”國家戰略導向,注重醫工交叉,結合臨床探索信息科學驅動的智能診療技術,共獲得包括陜西省科學技術一等獎等在內的省部級獎勵5項,獲批國自然重點項目子課題、面上和青年基金、科技部重點研發計劃子課題、教育部外專重點項目等多項研究課題;團隊成員積極落實導師立德樹人職責,凝聚育人合力,2018年獲第三屆“三好三有”研究生導學團隊和最佳風采獎等榮譽稱號。張毅教授團隊長期與醫院臨床科室合作,開展基于功能磁共振成像的肥胖和減重手術腸腦調節機制,以及基于近紅外的實時神經反饋腦調控研究,在Biological Psychiatry, Molecular Psychiatry, Psychological Medicine, Cerebral Cortex, Human Brain Mapping, Obesity,International Journal of Obesity等腦影像和肥胖研究領域著名期刊發表SCI論文105篇。