新生児の大脳皮質における脳回と脳溝の構造機能的分化および結合。

脳の構造と機能は、新生児期に急速な発達を遂げる。したがって、脳がどのようにして複雑な構造・機能システムへと成熟していくかを理解するためには、新生児の脳の構造、機能、およびそれらの関連性を調査することが極めて重要である。大脳皮質の基本的な解剖学的単位である脳回（gyri）と脳溝（sulci）は、こうした調査において新規かつ貴重な知見をもたらす。しかし、新生児における脳回・脳溝の分化およびそれらの構造・機能的な発達関係については、依然として十分に解明されていない。 この知見の空白を埋めるため、我々は公開データセットであるdHCPに含まれる438例の新生児脳のマルチモーダルMRIデータ（構造的T2強調画像、拡散強調画像、安静時機能的MRI）を用いた。月経後年齢38週から44週における脳回と脳溝間の機能的接続性（FC）および構造的接続性（SC）の差異、ならびにそれらのFC-SCカップリング特性を体系的に検討した。 38週から44週にかけて、FCおよびSCはいずれも回（gyri）と回（gyri）の領域間で一貫して最も強く、溝（sulci）と溝（sulci）の領域間で最も弱いことが示された。これは、新生児の脳において、回がグローバルな情報処理ハブとして機能し、溝が局所的な機能単位として機能していることを示している。FC-SCの結合は、大脳皮質の各葉や経時的に異なるパターンを示し、ほとんどの領域において41週前後で結合から非結合への特徴的な移行が見られた。 本研究は、脳の構造と機能の関係に関する初期の発達メカニズムを理解するための基礎を提供するとともに、新生児期における回-溝の分化およびFC-SC結合の基準値を確立するものである。これらの知見は、非定型な神経発達に関する今後の研究に示唆を与え、神経発達障害の早期バイオマーカーの特定に寄与する可能性がある。