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儿童早期发育迟缓(early childhood stunting, ECS)影响着全球数以百万计的儿童,并被推测会导致其在后续生命阶段出现不理想的大脑与认知发育。描绘脑网络发育的轨迹,尤其是阐明如何实现功能代偿,能够为临床医生、教育工作者和政策制定者提供干预的契机。 在本研究中,基于扩散加权磁共振成像(diffusion weighted MR-imaging, DWI)并应用先进的网络神经科学工具与图论方法,揭示了ECS对白质(white matter, WM)组织的影响。研究对象来自印度韦洛尔(Vellore)一个基于社区的出生队列,共170名儿童(平均年龄 = 9.18岁,标准差 = 0.28)。根据2岁、5岁和9岁时的发育迟缓状态,儿童被分为四组:持续发育迟缓组(always stunted, AS;n=21)、5岁前发育迟缓但9岁时追赶生长组(S5C9;n=31)、2岁前发育迟缓但5岁时追赶生长组(S2C5;n=28),以及从未发育迟缓或典型发育组(typically developing, TD;n=90)。追赶生长组的人体测量指标与TD组相比表现出显著相似性。然而,所有发育迟缓组(AS、S5C9、S2C5)在操作智商和言语智商得分上均显著低于TD儿童。 DWI数据表明,AS儿童在部分皮层—皮层连接中表现出更短的纤维束长度、短程和中程连接的数量及强度增加,并伴随长程连接及其强度的相应减少。进一步的网络分析显示,与TD组相比,AS组和S5C9组具有更高的局部聚类系数和局部效率,反映出脑网络更强的局部分离特征。尽管各组之间枢纽样模块总体上较为保守,但两个追赶生长组(S2C5和S5C9)均表现出额外的枢纽,提示可能通过更具模块化的结构实现了代偿性网络重组。 总之,这些发现提供了新的证据,表明ECS与儿童后期脑网络结构重组的改变以及认知表现下降相关。尽管持续性发育迟缓(AS)与最显著的改变相关,但部分追赶生长(S2C5和S5C9)伴随着代偿性适应,例如短程连接增强和额外枢纽的募集。这些结果强调了早期营养干预对于支持脑网络最佳发育的关键重要性。
幼儿早期发育迟缓(early childhood stunting, ECS)影响着全球数以百万计的儿童,并被推测会导致其在后期生命中出现不理想的大脑与认知发育。描绘脑网络发育轨迹,尤其是阐明功能代偿如何实现,能够为临床医生、教育工作者和政策制定者提供干预窗口。在本研究中,基于先进的网络神经科学工具,对扩散加权磁共振成像(diffusion weighted MR-imaging, DWI)应用图论方法,揭示了ECS对白质(white matter, WM)组织的影响。研究对象来自印度韦洛尔一个基于社区的出生队列,共170名儿童(平均年龄 = 9.18岁,标准差 = 0.28)。根据2岁、5岁和9岁时的发育迟缓状态,儿童被分为四组:持续发育迟缓组(always stunted, AS;n=21)、5岁前发育迟缓且9岁时实现追赶生长组(S5C9;n=31)、2岁前发育迟缓且5岁时实现追赶生长组(S2C5;n=28),以及从未发育迟缓或典型发育组(typically developing, TD;n=90)。追赶生长组的人体测量指标与TD组相比表现出显著相似性。然而,与TD儿童相比,所有发育迟缓组(AS、S5C9、S2C5)在操作智商和言语智商得分上均显著较低。DWI数据显示,AS组儿童在若干皮层—皮层连接上的纤维束长度更短,短程和中程连接的数量与强度增加,而长程连接及其强度则相应减少。进一步的网络分析表明,与TD组相比,AS组和S5C9组表现出更高的局部聚类和局部效率,这反映出脑网络具有更强的局部隔离特征。类枢纽模块在各组之间总体上得以保留,尽管两个追赶生长组(S2C5和S5C9)均表现出额外的枢纽,提示通过更模块化的架构发生了代偿性网络重组。总之,这些发现提供了新的证据,表明ECS与后期儿童期脑网络结构重组改变及认知表现下降相关。尽管持续性发育迟缓(AS)与最显著的改变相关,但部分追赶生长(S2C5和S5C9)则伴随着代偿性适应,例如短程连接增加和额外枢纽的募集。这些结果强调了早期营养干预对于支持脑网络最优发育的关键重要性。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.08.730782v1?rss=1
🏷️ 儿童发育迟缓 脑连接组学 白质网络 扩散加权成像 认知发育 功能代偿