Dynamische Abbildung der menschlichen kortikalen Entwicklung vom Kindes- bis zum frühen Erwachsenenalter

Wir berichten über die dynamische anatomische Sequenz der Entwicklung der menschlichen kortikalen grauen Substanz im Alter von 4 bis 21 Jahren mithilfe quantitativer vierdimensionaler Karten und Zeitraffersequenzen. Dreizehn gesunde Kinder, bei denen alle 2 Jahre für 8-10 Jahre anatomische Gehirn-MRT-Scans durchgeführt wurden, wurden untersucht. Durch die Verwendung von Modellen der kortikalen Oberfläche und sulcalen Landmarken sowie einem statistischen Modell für die Dichte der grauen Substanz konnte die menschliche kortikale Entwicklung über die Altersgruppe in einer raum-zeitlich detaillierten Zeitraffersequenz visualisiert werden. Die resultierenden Zeitraffer- "Filme" zeigen, dass (i) höherordentliche Assoziationskortizes erst reifen, nachdem die funktionierenden niederen somatosensorischen und visuellen Kortizes, die sie integrieren, entwickelt sind, und (ii) phylogenetisch ältere Gehirnareale früher reifen als neuere. Der direkte Vergleich mit der normalen kortikalen Entwicklung kann helfen, einige neuroentwicklungsbedingte Störungen wie frühkindliche Schizophrenie oder Autismus zu verstehen.