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人类大脑发育的产前时期对于贯穿整个生命周期的心理健康和认知至关重要。在这一时期，大脑皮层经历了从光滑的无脑回表面向复杂折叠结构的显著转变，而对这一过程进行精确表征对于理解神经发育轨迹具有关键意义。本研究首次将脑回化谱分析（Spectral Analysis of Gyrification, SPANGY）应用于大型多中心胎儿脑MRI数据集（635名受试者，胎龄20–38周）。SPANGY基于褶皱波长对表面几何变化进行表征，从而在个体水平上提供脑回化的定量局部描述。通过采用严格的常模建模（GAMLSS）和统计协调方法（ComBat-GAM），我们建立了多尺度脑回化特征（谱频带）的年龄特异性参考轨迹。我们的结果为皮层折叠按照时间顺序以连续波次出现提供了定量支持：最早出现的低频、深裂隙逐渐被高频褶皱加速扩展所取代。这些常模曲线为具有统计学严谨性的产前神经发育评估提供了参考，并为更精准地监测正常与非典型脑发育展现出重要前景。
利用脑回形成谱分析（SPANGY）表征胎儿皮层发育 | bioRxiv
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利用脑回形成谱分析（SPANGY）表征胎儿皮层发育
查看 ORCID 个人资料 Harvey Dienye， Angeline Mihailov， Thomas Sanchez， Gerard Marti-Juan， Raquel Gonzalez Lopez， Leo Pomar， Joanna Sichitiu， Vincent Dunet， Meriam Koob， Elisenda Eixarch， Aurelie Manchon， Nadine Girard， MATHIEU MILH， David Germanaud， Miguel Angel Gonzalez Ballester， Oscar Camara， Gemma Piella， 查看 ORCID 个人资料 Meritxell Bach Cuadra， Francois Rousseau， Julien Lefevre， Olivier Coulon， Guillaume AUZIAS
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.736987
Harvey Dienye 1 拉蒂莫讷神经科学研究所； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者 Harvey Dienye 的 ORCID 记录
通讯作者： harveydienye{at}gmail.com
Angeline Mihailov 2 拉蒂莫讷神经科学研究所； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Thomas Sanchez 3 洛桑大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Gerard Marti-Juan 4 庞培法布拉大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Raquel Gonzalez Lopez 5 BCN MedTech，工程系，庞培法布拉大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Leo Pomar 6 洛桑大学医院母胎与产科学研究单元； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Joanna Sichitiu 7 洛桑大学医院妇女-母亲-儿童科超声与胎儿医学单元； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Vincent Dunet 8 沃州大学医院中心核医学科； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Meriam Koob 9 洛桑大学医院医学放射学科； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Elisenda Eixarch 10 巴塞罗那大学胎儿医学研究中心； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Aurelie Manchon 11 APHM，拉蒂莫讷医院诊断与介入神经放射科； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Nadine Girard 11 APHM，拉蒂莫讷医院诊断与介入神经放射科； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
MATHIEU MILH 12 艾克斯-马赛大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
David Germanaud 13 巴黎-萨克雷 CEA，Joliot 研究所，NeuroSpin，UNIACT； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Miguel Angel Gonzalez Ballester 14 庞培法布拉大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Oscar Camara 4 庞培法布拉大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Gemma Piella 4 庞培法布拉大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Meritxell Bach Cuadra 3 洛桑大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者 Meritxell Bach Cuadra 的 ORCID 记录
Francois Rousseau 15 IMT Atlantique； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Julien Lefevre 16 艾克斯-马赛大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Olivier Coulon 1 拉蒂莫讷神经科学研究所； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Guillaume AUZIAS 17 拉蒂莫讷神经科学研究所 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
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摘要
人类大脑发育的产前时期对于整个生命周期中的心理健康和认知至关重要。在此期间，大脑皮层经历了显著转变：由平滑的无脑回表面发展为复杂折叠的结构，而对这一过程进行精确表征对于理解神经发育轨迹至关重要。本研究首次将脑回形成谱分析（Spectral Analysis of Gyrification, SPANGY）应用于大型多中心胎儿脑 MRI 数据集（635 名受试者，胎龄 20–38 周）。SPANGY 基于脑表面褶皱的波长来表征表面的几何变异，因此能够在个体水平上提供对脑回形成的定量局部描述。通过采用严格的常模建模（GAMLSS）和统计协调化方法（ComBat-GAM），我们建立了多尺度脑回形成特征（谱频带）的年龄特异性参考轨迹。我们的结果为皮层折叠按时间顺序分波次出现提供了定量支持：最早出现的低频、深裂隙，逐渐被高频褶皱加速扩展所取代。这些常模曲线为具有统计学严谨性的产前神经发育评估提供了参考，并为更精确地监测正常和非典型脑发育展现出重要前景。
利益冲突声明
脚注
https://biomedia.github.io/dHCP-release-notes/
已声明资助信息
法国国家研究署， https://ror.org/00rbzpz17 ，ANR-23-CE37-0009-01
版权
本预印本的。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 公开提供。
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发布于 2026 年 7 月 14 日。
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Harvey Dienye， Angeline Mihailov， Thomas Sanchez， Gerard Marti-Juan， Raquel Gonzalez Lopez， Leo Pomar， Joanna Sichitiu， Vincent Dunet， Meriam Koob， Elisenda Eixarch， Aurelie Manchon， Nadine Girard， MATHIEU MILH， David Germanaud， Miguel Angel Gonzalez Ballester， Oscar Camara， Gemma Piella， Meritxell Bach Cuadra， Francois Rousseau， Julien Lefevre， Olivier Coulon， Guillaume AUZIAS
bioRxiv 2026.07.14.736987； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.736987
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Harvey Dienye， Angeline Mihailov， Thomas Sanchez， Gerard Marti-Juan， Raquel Gonzalez Lopez， Leo Pomar， Joanna Sichitiu， Vincent Dunet， Meriam Koob， Elisenda Eixarch， Aurelie Manchon， Nadine Girard， MATHIEU MILH， David Germanaud， Miguel Angel Gonzalez Ballester， Oscar Camara， Gemma Piella， Meritxell Bach Cuadra， Francois Rousseau， Julien Lefevre， Olivier Coulon， Guillaume AUZIAS
bioRxiv 2026.07.14.736987； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.736987
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.736987v1?rss=1
🏷️ 胎儿脑MRI 大脑皮层发育 脑回化 谱分析 常模建模