Atlas normatif dérivé des États-Unis du cerveau fœtal avec une croissance et un développement neurologique satisfaisants jusqu’à l’âge de 2 ans. a, Résumé des étapes de traitement d’image pour la construction d’un atlas. Une image 3D de la tête fœtale est collectée à l’aide d’une sonde américaine et, après une série d’étapes de traitement d’image (y compris l’extraction du cerveau, la séparation hémisphérique et l’alignement du cerveau), chaque modèle d’atlas hebdomadaire est construit à l’aide d’un enregistrement par groupe. b, modèles d’atlas 3D + temporels représentant le cerveau fœtal même à des semaines de gestation pour les vues axiales (en haut), coronales (au milieu) et sagittales (en bas). c, vues axiales du cerveau fœtal à 18 (A) et 24 (B) semaines de gestation. d, Kymographe montrant l’émergence et les changements d’épaisseur des tissus laminaires du manteau cérébral à deux endroits (c’est-à-dire que les deux moments de gestation sont marqués par des lignes horizontales A et B). Les lignes horizontales en c correspondent aux deux emplacements en coupe transversale du kymographe : rouge au niveau du thalamus et du gyrus postcentral ; bleu au niveau du ChP. IC, capsule interne ; Ème. thalamus; Pt. putamen; CB, cervelet ; SP, sous-plaque ; IZ, zone intermédiaire et VZ, zone ventriculaire (ou matrice germinale). Crédit: Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-06630-3
Une équipe de plus de 200 chercheurs du monde entier, impliquant plusieurs institutions sanitaires et scientifiques, dirigée par l’Université d’Oxford, a publié le premier atlas numérique montrant la dynamique de maturation normative de chaque hémisphère du cerveau fœtal entre 14 et 31 semaines. la gestation – une période critique du développement humain. L’article s’intitule « Maturation spatio-temporelle normative du cerveau fœtal avec un développement satisfaisant à 2 ans » et paraît dans la revue Nature
L’atlas a été produit à partir de plus de 2 500 échographies cérébrales tridimensionnelles (3D US) acquises en série pendant la grossesse sur 2 194 fœtus dans le cadre du projet INTERGROWTH-21st, une vaste étude basée sur la population de femmes enceintes en bonne santé vivant dans huit régions différentes. régions géographiques du monde (dont cinq dans les pays du Sud), dont les enfants avaient une croissance et un développement neurologique satisfaisants à l’âge de 2 ans.
L’étude est unique car, pour la première fois, un ensemble de données internationales d’analyses américaines 3D, collectées à l’aide de méthodes et d’équipements standardisés, a été analysé avec des outils avancés d’intelligence artificielle (IA) et de traitement d’images pour construire une carte montrant comment le cerveau fœtal mûrit. à mesure que la grossesse avance.
La démonstration de schémas remarquablement similaires de croissance et de développement du cerveau fœtal dans diverses populations représente une avancée scientifique importante dans le domaine des neurosciences. Les résultats sont entièrement cohérents avec les résultats précédemment rapportés, provenant de la même population INTERGROWTH-21st, concernant la croissance du squelette fœtal, la taille du nouveau-né et le développement neurocognitif du nourrisson. Les résultats mettent également en évidence un message de santé publique d’une importance vitale : les besoins d’une mère en matière de santé, d’éducation, de nutrition et d’environnement doivent être satisfaits pour garantir que le corps et le cerveau de son enfant se développent sainement.
Les résultats s’ajoutent à l’impact mondial du projet INTERGROWTH-21st, qui a déjà produit des normes internationales pour la croissance fœtale, la taille du nouveau-né et la croissance postnatale des bébés prématurés, qui sont largement adoptées dans le monde entier à des fins cliniques et de recherche.
Le professeur Ana Namburete, la première auteure, dont le groupe de recherche a développé les méthodes d’apprentissage automatique, a déclaré : « Grâce à l’IA, nous avons amélioré la visibilité des structures cérébrales dans les images américaines 3D et généré une représentation moyenne du cerveau à chaque semaine de grossesse au cours d’une étude. De manière unique, notre atlas a capturé les schémas de croissance cérébrale dès la 14e semaine de gestation, comblant ainsi un manque de connaissances de 6 semaines dans notre compréhension de la maturation cérébrale précoce du fœtus.
“Nous avons également révélé des asymétries significatives dans la maturation cérébrale : par exemple, dans la région associée au développement du langage, qui culmine entre 20 et 26 semaines de gestation et persiste par la suite sans aucune différence entre les sexes.”
Le professeur Stephen Kennedy, co-chercheur principal du projet INTERGROWTH-21st, qui a dirigé conjointement l’étude, a déclaré : « L’atlas aidera les scientifiques à répondre à des questions biologiques complexes sur les origines fœtales de la fonction cognitive dans l’enfance, telles que la manière dont le langage est acquis. Utiliser l’atlas en combinaison avec les normes internationales qui seront bientôt publiées décrivant la croissance complémentaire du cerveau fœtal sera un outil clinique précieux dans les centres spécialisés et de référence lorsque le développement du cerveau semble anormal à l’échographie.
Le professeur José Villar, co-chercheur principal du projet INTERGROWTH-21st, qui a dirigé conjointement l’étude, a déclaré : « Il s’agit de la dernière étape de l’étude systématique de la croissance et du développement humain précoce qui confirme, en utilisant la méthodologie de recherche la plus avancée appliquée à un grand nombre d’échographies du cerveau fœtal, les similitudes de croissance et de développement des humains à travers le monde lorsque les besoins en matière de santé, d’éducation, de nutrition et d’environnement sont satisfaits : les humains sont très similaires dans tous les domaines, y compris leur cerveau, lorsque les conditions sont adéquates.
L’atlas du cerveau fœtal est disponible gratuitement en ligne.
Plus d’information:
Ana IL Namburete et al, Maturation cérébrale fœtale spatio-temporelle normative avec développement satisfaisant à 2 ans, Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-06630-3
Fourni par l’Université d’Oxford
Citation: Publication du premier atlas numérique du développement du cerveau fœtal humain (26 octobre 2023) récupéré le 26 octobre 2023 sur
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