新生儿、婴儿与学龄前期少年期间楔前叶功能结构的变化

随着儿童成长该脑区为何重要

人类大脑从出生到青春期发生快速变化，为运动、记忆和社会生活奠定基础。在这些能力的中心位置有一块隐蔽的皮层区域，称为楔前叶。本研究提出了一个看似简单的问题：随着儿童成长，楔前叶如何与大脑其他区域建立连接？在自闭谱系障碍中这种连线有何不同？这些答案为我们理解复杂思维和社会认知的形成提供了窗口——以及在某些神经发育状况中可能出现的偏差。

心理地图中小而关键的区域

楔前叶位于顶叶内侧表面，靠近大脑的顶部和后部。它与将自己想象置于空间中、回忆个人记忆、白日梦以及自我感知有关。在成人中，楔前叶是“大脑默认模式网络”的核心枢纽，该网络在我们内省而非专注于外部世界时变得活跃。由于其重要性及在人类进化过程中的晚期扩展，科学家们热衷于弄清楚其内部布局何时确立，以及从新生儿到青少年其连接如何成熟。

将楔前叶划分为工作分区

研究者使用来自健康新生儿、1岁、2岁和学龄前早期少年先进的 MRI 扫描数据。他们追踪楔前叶上每一个微小点通过白质通路与大脑其他区域的连接模式。具有相似连接模式的点被聚类在一起，揭示了左右楔前叶各自四个不同的亚区。其中两个位于较高（背侧）位置，两个位于较低（腹侧）位置，这一四分布局在各个年龄组中都出人意料地一致。尽管整个大脑在婴儿期仍在快速成熟，楔前叶亚区的基本分布似乎在出生时就已确立，并在早期发育中保持大小稳定。

从局部喧谈到长程对话

结构稳定并不意味着功能不变。研究团队使用静息态功能性 MRI——测量不同区域活动如何自然同步起伏——来考察每个楔前叶亚区在不同年龄“对话”的对象。新生儿时期，四个亚区主要与附近的顶叶区域交流，表明以局部处理为主。到1岁时，远程连接开始出现，尤其是一个腹侧后部亚区，它与默认模式网络核心区域（如内侧前额叶皮层和下顶叶小叶）强烈耦合。这些连接以不同的波段增强：与邻近顶叶区域的联系在约1岁时迅速增加，而与额叶默认模式区域的连接在约2岁时上升并在青春期保持强劲。另一个更前位的背侧亚区则逐步与小脑建立更强的联系。小脑传统上与运动相关，但越来越被认识到在计划、情绪和高级思维中也有作用。此处皮质—小脑连接明显增强直到早期青春期才显著，可见小脑的结构成长可能先于其完全的功能参与。

自闭症中的变化与不变

为探讨非典型发育，研究者将相同的结构分析方法应用于一小组学龄前自闭谱系障碍儿童。引人注目的是，他们的楔前叶仍可被划分为四个亚区，其排列与典型发育儿童大体相似，表明基本的内部蓝图保持完好。然而，出现了一个关键差异：左侧背侧后部亚区的体积相对较小。该区域通常与视觉想象和与记忆相关的功能相关。既往研究已显示楔前叶在自闭症中呈现改变的连通性以及情节记忆与想象事件的困难。该特定亚区的体积减少可能是这些更广泛问题的一种结构性迹象。

对理解成长中的心智意味着什么

综合来看，研究结果表明楔前叶从生命早期就像一栋四室的房子被布置好了，但房间之间以及与大脑其他部分的线路会在多年间逐步升级。默认模式网络内的一些连接在最初两年内迅速组织起来，而与小脑的联系则在更晚期成熟，延续到青春期。在自闭症中，基本的楼层平面被保留，但其中一间——背侧后部亚区——似乎偏小，这可能有助于解释记忆和内在心理意象方面的差异。通过绘制这一关键枢纽的典型与非典型发育轨迹，研究为探讨早期大脑连线如何支持复杂思维的出现以及细微偏差如何导致神经发育障碍提供了更清晰的框架。

引用: Wang, J., Peng, Q., Ouyang, M. et al. Functional changes of precuneus architecture across newborns, infants, and early adolescents. Sci Rep 16, 11094 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40813-y

关键词: 楔前叶发育, 默认模式网络, 婴幼儿大脑, 小脑连通性, 自闭谱系障碍