大脑皮质生前发育的性别二态性

选取350例6～40周脑发育正常的人类胚胎标本，男女各半，进行3.0T MRI扫描，6～20周胚胎标本同时进行7.0T MRI扫描。于标本及两种场强的标本MRI上分析大脑皮质发育的性别差异。包括：1. 脑沟出现时间，沟回发育生物学测量；2. 将胚胎脑进行切片并染色，结合尼氏染色、乙酰胆碱酯酶组织化学染色切片与MRI分析大脑皮质层状结构的发育；3. 将两种场强MRI进行计算机分析，获得大脑皮质表面积、折叠皮质面积与皮质折叠度发育的定量数据，并对中央沟、外侧沟、顶枕沟等的局部折叠面积进行测量，量化其生长速度。.本研究旨在丰富与完善人类脑发育的胚胎学与影像学知识，为探寻人脑性别二态性的发生机制提供依据；也为临床宫内胎儿脑发育状况诊断与评估提供指导，以提高异常胎儿诊断水平，提高人口出生质量，优生优育，同时提高早产儿存活率。

收集6～40周人类胚胎标本360余例，利用3.0T与7.0T MRI扫描、组织学切片染色以及计算机图像处理与分析等方法，围绕大脑皮质发育及其性别二态性等科学问题开展研究，取得了以下研究结果：（1）通过对251例12～40孕周胎儿脑标本3.0T与7.0T MR图像上脑沟及其分支出现时间的观察与分析，提出了新的以周为单位的脑沟根发育时序表，还发现较大的脑沟尚进一步折叠，形成次级沟乃至三级沟，这为将来扩大样本量以建立更加完备的汉族胎儿大脑沟回发育时序表奠定了基础；（2）利用131例14～40孕周胎儿脑标本的3.0T MR图像，根据对大脑皮质表面积、折叠皮质面积与皮质折叠度发育的定量研究，发现第26孕周胎儿脑表面积陡然增加，脑沟迅速加深并剧烈折叠，是胎儿大脑皮质折叠的转折点；（3）初步探讨了胎儿大脑皮质折叠的机制，以基于张量的形态分析和表面模型分析等技术研究了第15～22周胎儿脑时空发育，结果发现眶额皮质、颞极以及枕叶后部的发育速度最快，其次是颞叶和顶叶前部，皮质的这种非均质生长方式可能是导致胎儿大脑皮质折叠的重要因素；（4）在组织学切片对照下，观察了高场强MR图像上胎儿大脑皮质层状结构的发育变化，发现14孕周可观察到胎儿大脑皮质的分层结构，18～23孕周时层状结构最为典型，以顶叶、枕叶及海马周围区域最明显，24孕周后各层之间的界限逐渐模糊，30孕周后层状结构消失；（5）利用胎脑的DTI图像，分析了各脑区白质纤维的部分各向异性值（FA值），结果显示白质纤维的发育存在着个体差异和脑区差异，且于35～40孕周之间发育明显加速。此外，本课题还研究了胎儿脑基底核区、脑干和小脑的发育变化。上述研究结果丰富与完善了人类脑发育的胚胎学与影像学知识，为临床宫内胎儿脑发育状况诊断与评估提供了基础数据，对提高人口出生质量和优生优育具有重要价值。本课题发表论文26篇（其中SCI收录论文6篇），出席在欧美发达国家举办的重要国际学术会议并宣读论文5次，培养研究生10名，其中4名已毕业并获得博士、硕士学位。