WikiEdge:ArXiv-2408.17334/summary
内容摘要
这份文件是一篇关于大脑皮层折叠模式研究的科学论文，论文的主要内容可以概括如下： 1. 引言：介绍了大脑皮层折叠模式对理解大脑功能和功能障碍的重要性，并提出了计算模型在研究早期大脑折叠中的作用。以往的研究通常假设均匀生长，但最新发现表明大脑组织生长存在显著的区域变化，其在皮层发展中的作用尚不清楚。 2. 方法： - **生物力学建模**：基于差异生长理论，使用非线性有限元模拟来研究区域生长对大脑皮层折叠的影响。 - **符号回归**：使用机器学习辅助的符号回归方法，根据超过1000个婴儿的MRI扫描数据开发了典型皮层区域的生长模型。 - **计算建模**：将生长模型整合到计算软件中，模拟解剖学上真实的几何模型的皮层发展，并使用诸如平均曲率、沟深和沟回指数等指标量化折叠模式。 3. 结果：区域生长模型产生的复杂大脑折叠模式在定量和定性上都更接近实际大脑结构，与均匀生长模型相比，生长幅度在塑造折叠模式中起主导作用，而生长轨迹影响较小。多区域模型比单区域模型更好地捕捉大脑折叠的复杂性。 4. 讨论：强调了将区域生长异质性纳入大脑折叠模拟的必要性和重要性，这可能有助于早期诊断皮层畸形和神经发育障碍，如癫痫和自闭症。 5. 结论：研究结果表明，区域生长模型在模拟大脑皮层折叠方面优于传统的均匀生长模型，为早期诊断皮层畸形和改善神经发育障碍的治疗提供了潜在的方法。