孩子大脑的生长发育有何规律？

在美国，几乎每个儿科医生为孩子看病时都会首先测量三项指标：体重、身高和头围，然后把这三项数据与 20 世纪 70 年代建立的全国儿童平均生长曲线图相比较，之后就可以确认前来就诊的孩子的发育状况。

而伴随着科技的发展，在如今这个脑部扫描技术非常发达的时代，科学家们能否开发出一种更加科学精准的儿童大脑生长曲线图呢？

宾夕法尼亚州立大学的研究团队着手这个解决的问题，并在《儿科学神经外科》杂志上发表了研究结果。

「其实，人类对大脑尺寸的研究有过一段不光荣的历史，过去这项指标曾被用来证明某个性别、种族或文化的人比其他人更加优秀。」Schiff 说道，他是宾夕法尼亚州立大学的工程系主任，也是医学院的神经外科教授，「我们分析回溯了过去 150 年的数据，希望可以从中探索出当代儿童的脑部数据能够告诉我们的信息。」

研究人员分析了 505 名年龄在 13天 到 18 岁之间的健康儿童的 1067 张大脑扫描图，数据来自美国国立卫生研究院（NIH）的儿童 MRI 资料库。

为了确保这些儿童数据在性别、种族、社会经济地位和地理位置上都具有代表性，研究人员在几年时间里先后在加利福尼亚州、马萨诸塞州、密苏里州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州和德克萨斯州的医院和医学院进行了核磁共振扫描。为了收集一个标定结果，研究人员在每个地点都对同一孩子进行了核磁共振扫描并记录了结果。

这项研究的第一作者 Mallory R.Peterson 是宾夕法尼亚州立大学的学生，目前正在攻读工程学院工程科学和力学博士学位，同时也在医学院攻读医学学位，她表示：「关于大脑大小和发育的研究由来已久，也存在很多争议。即使是在核磁共振时代，有关脑容量增长模式定义的研究通常有着样本量小、算法技术有限、对儿科年龄范围的覆盖不完整等问题。」

而在这项研究中，研究人员主要有两个重要的发现。

第一个发现：男孩和女孩的脑容量存在差异，即使在考虑到了体型因素后，男性的总体脑容量仍然大于女性——但特定大脑结构的大小不存在性别差异，认知能力也没差异。

「显然，性别差异与智力问题无关，这是经过科学验证的毋庸置疑的事情。这项发现的重点在于，男孩和女孩的大脑发育方式是不同的，这一点有助于我们在对儿童进行诊断或治疗的过程中，更好地了解孩子的大脑发育是否出现异常。」 Schiff 补充道。

第二个发现：不管孩子的性别或体型如何，孩子大脑的大小与头部液体——脑脊液——的体积之间的比例具有一致性。

脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明的液体。脑脊液包围并支持着整个脑及脊髓，有效地使脑的缓冲作用减少至 1/6，对外伤起一定的保护作用。在清除代谢产物及炎性渗出物方面，能够起到身体其它部位淋巴液所起的作用。

「这种液体不仅能够保护大脑，还会在流经大脑时发挥各种作用。我们在治疗患有脑积水的儿童时，需要调节的就是脑脊液的比例。」Schiff 解释道。

研究人员计划在儿童和整个生命周期内继续研究这一比例及其潜在功能和机制。

「大脑容量会在青春期达到顶峰，然后随着年龄的增长而下降，而不幸患上某些脑部疾病的人可能脑容量下降得更快。」Schiff 说道。

这项研究的数据全部来自美国儿童，现在，我们来把视线转向中国儿童的大脑发育情况。

最近，聚焦中国学龄儿童脑智发展的「彩巢计划」取得了阶段性进展，绘制了中国学龄儿童青少年脑形态生长发育曲线。

另外，中国的专家学者还揭示了中美学龄儿童在不同文化背景之下生长发育曲线的异同——基础功能（如视觉和体感运动）区域在中美学龄儿童中具有简单而平行的发育轨迹，联合功能（如认知控制和语言以及自我参照）区域在中美学龄儿童青少年中则表现出复杂而不同的发育轨迹。

在空间上，中美学龄脑发育差异化的区域在左半球主要分布于默认网络，在右半球主要分布于额顶网络；在时间上，这些差异则主要表现为青春期的前后。

了解孩子在每个年龄段的大脑发育规律和机制，不仅能够为医生提供治疗儿童大脑疾病的新思路，也有助于让家长和老师尽早留意到孩子在成长过程中可能出现的问题，在最佳治疗期给予孩子相应的干预与帮助。

参考资料：

https://neurosciencenews.com/brain-development-curve-18893/