评估婴儿大脑健康更好的工具

　　

研究人员发明了一种新的开放获取工具，允许医生和科学家通过评估大脑中各种化学标记物（称为代谢物）的浓度来评估婴儿的大脑健康状况。该工具收集了140名婴儿的数据，以确定这些代谢物的正常范围。

发表在《生物医学核磁共振》杂志上，研究负责人瑞安·拉森说，这项研究描述了一种比以往更简单、更可靠的方法来评估婴儿大脑中代谢物的浓度，伊利诺伊大学香槟分校贝克曼高级科学技术研究所的一位研究员说，代谢物在正常的大脑生长、发育和功能中起着重要的作用，波士顿儿童医院胎儿新生儿神经影像学和发育科学中心主任，哈佛医学院放射学和儿科教授。大脑中高或低的代谢物水平可能是大脑功能或发育出现问题的第一个迹象。

“例如，我们研究了胆碱，它在建立髓鞘中起作用，髓鞘允许电脉冲沿着神经元传播，”格兰特说另一种被称为NAA的代谢物对树突的健康生长和增殖很重要，树突是神经元上接收来自其他神经元信号的分支。“通过测量这些关键代谢物的浓度，研究人员可以及早发现一些问题——允许及时干预，以防止对生长中的大脑造成损害，她说。

评估大脑中的代谢物通常涉及质子磁共振波谱，这项技术使用核磁共振成像技术，而不是用于视觉成像，而是检测和识别感兴趣组织中的特定分子。最常见的方法是对脑组织内外的水量进行广泛的成像和详细的计算，以使这些测量标准化，这是一种既昂贵又耗时的方法。

为了解决这一难题，格兰特和研究的合著者Borjan Gagoski是波士顿儿童医院的放射学讲师，用质子磁共振波谱仪对140名1个月和3个月大的婴儿进行了脑部扫描。除了以水为参照物外，研究小组还在计算中汇编了几个关键代谢物的数据。这使他们能够创建一个工具，在评估婴儿大脑中任何一种代谢物的浓度时，利用几种代谢物的标准值。

“大多数人所做的是他们观察代谢物1和代谢物2之间的简单比率，”拉森说但如果这个比率很低，那是指代谢物1低还是代谢物2高？这就成了一个解释的问题。”

相反，研究小组仔细评估了七种关键代谢物之间的关系，为每种代谢物在不同时间点的正常值建立了一个数据库，研究小组开发的这个工具提供了一个参考大脑代谢物清单，用户可以选择不同的组合来更清楚地了解单个婴儿的情况当它以正确的方式完成时，它可以帮助我们找到更多关于大脑的信息这种方法有很大的潜力，因为我们可以在结构扫描前发现异常和疾病。在生命的这个阶段，监测大脑的健康状况是非常重要的。”

这项工作由雅培通过营养、学习和健康中心资助，伊利诺伊大学香槟分校的记忆研究。

Journal Reference:

1. Ryan J. Larsen, Borjan Gagoski, Sarah U. Morton, Yangming Ou, Rutvi Vyas, Jonathan Litt, P. Ellen Grant, Bradley P. Sutton. Quantification of magnetic resonance spectroscopy data using a combined reference: Application in typically developing infants. NMR in Biomedicine, 2021; DOI: 10.1002/nbm.4520