白质微结构及其与婴儿早期视觉空间处理发展间的关联

为何婴儿大脑连线很重要

从出生后最初几周起，婴儿不断接收视觉信息，学习如何伸手、抓取和环顾四周。这些早期技能，常被称为视觉空间能力，帮助婴儿理解物体的位置以及如何对其作出反应。它们为日后在学校、运动和日常问题解决中的成就奠定基础。本研究提出了一个看似简单的问题：婴儿在仅一月大时大脑的连线方式，能否预测他们在六个月大时如何探索玩具和转移注视？

窥视新生儿大脑

为探讨这一问题，研究人员使用了一种追踪水分子在脑组织中运动的磁共振成像方法，从而窥见大脑连线——即白质——的结构。共有91名健康的一月龄婴儿在自然睡眠状态下完成了扫描。通过追踪水在不同脑通路中的运动方向和速度，团队获得了若干反映这些通路组织性和成熟度的指标。这使他们能够关注一些在年长儿童与成人中已知支持运动、注意力与空间思维的特定纤维束，例如位于脑后部的小脑连接和靠近大脑中线的通路。

以日常婴儿行为作为检验

这些婴儿在六个月时回到实验室，接受模仿日常情境的简单游戏评估。在一项任务中，婴儿仰卧于一块色彩斑斓的被褥上，几件玩具举手可及。研究人员对婴儿操纵玩具的强度随时间进行了评分，既捕捉他们的兴趣，也反映他们协调观察与伸手的能力。在另一项任务中，一对活泼的木偶出现在屏幕上方，观察者记录婴儿有多频繁地将视线移开超过几秒钟。这种“注视转移”反映婴儿从一个视觉对象解脱并转向另一个对象的难易程度，是视觉探索世界时的重要能力。

早期连线与后期行为的关联

当科学家将一月时的大脑扫描与六个月时的行为进行比较时，出现了清晰的模式。后来表现出更积极玩玩具的婴儿，往往在两处主要区域的白质组织更为规整：连接小脑与大脑其余部分的左右上小脑脚，以及位于中线附近、参与动作、情感与注意力联系的右扣带回。另一项反映水分子运动的指标在右上小脑脚中与婴儿转移注视的频率相关联。总体来看，这些发现表明即使在生命第一个月，某些脑通路的品质已与婴儿将来如何积极地探索和与周围物体与场景互动相关。

关于时序与性别差异的微弱提示

研究还探讨了这些脑—行为关联在男婴与女婴之间是否不同。一些初步分析暗示某些测量指标在某一性别中与玩玩具或注视转移的关联可能更强。然而，当研究者对统计检验进行了严格的多重比较校正以防假阳性后，这些表面上的差异并不成立。这表明在生命最初几个月内的任何性别相关模式可能都很微小，或需要更大的样本才能检测到。另一个有趣的细节是，不同类型的弥散测量指向不同的发展阶段：一种与更成熟连线相关的指标与玩玩具相关，而更典型于早期组织状态的指标则与注视转移相关，这暗示这两类行为可能依赖于在稍有不同时序下启动的脑回路。

对早期发展的意义

综上所述，结果支持这样一种观点：婴儿如何操纵玩具与移动眼睛，不仅仅是肌肉与反射的表现；它与生命最初几周某些特定脑连接的生长密切相关。尽管该研究目前尚无法单独作为筛查工具，但它显示出先进的MRI方法能够在儿童出现明确学习或注意力问题之前，捕捉到大脑连线方面的有意义差异。通过更大规模和更长期的研究，类似方法或可在将来帮助识别那些可能从早期视觉空间与注意力技能支持中受益的婴儿，正值发展中的大脑对经验特别敏感之时。

引用: Javadova, N., DiPiero, M.A., Yoon, C.D. et al. White matter microstructure and its association with visuospatial processing development during early infancy. Sci Rep 16, 14462 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44129-9

关键词: 婴儿脑发育, 视觉空间处理, 白质, 小脑, 弥散磁共振成像