Neurodevelopmentale trajecten van de menselijke hersenschors (2008)

J Neurosci. 2008 Apr 2;28(14):3586-94. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5309-07.2008.

Shaw P1, Kabani NJ, Lerch JP, Eckstrand K, Lenroot R, Gogtay N, Greenstein D, Clasen L, Evans A, Rapoport JL, Giedd JN, Wise SP.

Abstract

Het begrijpen van de organisatie van de hersenschors blijft een centraal aandachtspunt van de neurowetenschappen. Corticale kaarten zijn bijna uitsluitend gebaseerd op het onderzoek van postmortaal weefsel om structurele, architectonische kaarten te construeren. Deze kaarten hebben steevast onderscheid gemaakt tussen gebieden met minder waarneembare lagen, die een minder complex algemeen lamineerpatroon hebben en geen interne korrelige laag hebben, en gebieden met een complexere laminaire architectuur. De eerste omvat verschillende agranulaire limbische gebieden, en de laatste omvat de homotypische en granulaire gebieden van associatie en sensorische cortex. Hier relateren we deze traditionele kaarten aan ontwikkelingsgegevens van niet-invasieve neuroimaging. Veranderingen in corticale dikte werden in vivo bepaald op basis van 764 neuroanatomische magnetische resonantiebeelden die longitudinaal waren verkregen van 375 typisch ontwikkelende kinderen en jonge volwassenen. We vinden verschillende niveaus van complexiteit van corticale groei in het cerebrum, die nauw aansluiten bij gevestigde architectonische kaarten. Corticale gebieden met een eenvoudige laminaire architectuur, waaronder de meeste limbische gebieden, vertonen overwegend eenvoudigere groeitrajecten. Deze gebieden hebben duidelijk homologen geïdentificeerd in alle zoogdierhersenen en zijn dus waarschijnlijk geëvolueerd in vroege zoogdieren. Daarentegen hebben polysensorische en hoge-orde associatiegebieden van de cortex, de meest complexe gebieden in termen van hun laminaire architectuur, ook de meest complexe ontwikkelingstrajecten. Sommige van deze gebieden zijn uniek voor, of zijn dramatisch uitgebreid bij primaten, waardoor de bevindingen een evolutionaire betekenis krijgen. Door bovendien een belangrijk kenmerk van deze ontwikkelingstrajecten in kaart te brengen (de leeftijd waarop de corticale piekdikte wordt bereikt), documenteren we de dynamische, heterochrone rijping van de hersenschors door middel van time-lapse-sequenties (“filmpjes”).

Vorige Volgende

Introductie

De meeste kaarten van de menselijke hersenschors hebben het verdeeld volgens histologische kenmerken, zoals de verdeling van cellichamen of myeline en, meer recent, moleculaire markers (von Economo en Koskinas, 1925; Ongur et al., 2003; Zilles et al., 2004). Vergelijkingen van vergelijkbare classificaties tussen verschillende soorten verschaffen een evolutionair perspectief en dergelijke analyses hebben twee brede corticale typen geïdentificeerd. Eén type, allocortex, heeft een primitieve drielaagsvorm die sterk lijkt op zijn homologen in reptielen. Een ander type, isocortex, mist dergelijke homologen en heeft een meer afgeleide structuur die wordt gekenmerkt door meer dan drie lagen (meestal zes) en een complexer patroon van afferente en efferente projecties (Kaas, 1987; Puelles, 2001; Allman et al., 2002; Striedter, 2005). Tussen allocortex en isocortex hebben gebieden die soms "overgangscortex" worden genoemd, intermediaire eigenschappen. Gebruik van structurele neuroimaging van de in vivo ontwikkelende hersenen, hebben we de mogelijkheid onderzocht dat deze verschillende soorten cortex verschillende niveaus van complexiteit vertonen in de trajecten van hun groei in de kindertijd en adolescentie.

Met behulp van computationele neuroanatomie definieerden we de corticale dikte op meer dan 40,000-punten in het hele cerebrum in een cohort van gezonde 375-kinderen en -jongeren. Corticale dikte werd gekozen als een metriek die beide de kolomvormige architectuur van de cortex vangt en gevoelig is voor ontwikkelingsverandering in typisch ontwikkelende en klinische populaties (Lerch et al., 2005; O'Donnell et al., 2005; Makris et al., 2006; Shaw et al., 2006a,b; Lu et al., 2007; Sowell et al., 2007).

De meeste kinderen in ons cohort hadden neuroanatomische beeldvorming herhaald en dergelijke longitudinale gegevens kunnen worden gecombineerd met transversale gegevens om de ontwikkelingsverandering te modelleren, waarbij de longitudinale gegevens bijzonder informatief zijn. Voor corticale dikte is de eenvoudigste route die kan worden aangebracht om de verandering in de tijd te beschrijven een rechte lijn. Complexere groeimodellen omvatten verschillende fasen van toename en afname van de corticale dikte: een kwadratisch model heeft twee van dergelijke fasen (meestal een initiële toename die een piek bereikt voordat ze afnemen) en een kubisch model heeft er drie. De complexiteit van de groei kan over de hersenschors variëren en we hebben geprobeerd na te gaan of deze variatie is afgestemd op cyto-architecturale eigenschappen.

Afgeleide eigenschappen van ontwikkelingskrommen, zoals de leeftijd waarop verschillende buigpunten worden bereikt, worden vaak gebruikt als ontwikkelingsindexen (Tanner et al., 1976; Jolicoeur et al., 1988). Voor corticale dikte kan de leeftijd waarop de piek corticale dikte wordt bereikt (het punt waar de toename plaats maakt voor afname van de corticale dikte) worden bepaald voor corticale punten met ofwel een kubusvormige of een kwadratische (maar niet lineaire) baan en komt dus naar voren als een potentieel bruikbare index van corticale ontwikkeling. We onderzochten daarom ook het patroon van het bereiken van de piek corticale dikte over het cerebrum, om eerdere waarnemingen van een heterochrone sequentie te bevestigen en uit te breiden, waarbij primaire sensorische gebieden de piek corticale dikte bereikten voor polymodale, hoog-orde associatiegebieden (Gogtay et al., 2004).

Materialen en methoden

Deelnemers.

Driehonderdvijfenzeventig kinderen en adolescenten, gezonde kinderen zonder persoonlijke of familiegeschiedenis van psychiatrische of neurologische aandoeningen, hadden in totaal 764 magnetische resonantiebeelden. Elk onderwerp voltooide de checklist Childhood Behavior als een screeningtool en onderging daarna een gestructureerd diagnostisch interview door een kinderpsychiater om psychiatrische of neurologische diagnoses uit te sluiten (Giedd et al., 1996). De handzaamheid werd bepaald met behulp van de PANESS (fysiek en neurologisch onderzoek voor zachte tekens) en 336 (90%) waren overwegend rechtshandig, 20 (5%) overwegend linkshandig en 19 (5%) ambidexter. Het gemiddelde intelligentiequotiënt (IQ) was 115 (SD, 13) zoals bepaald op basis van leeftijdgeschikte versies van de Wechsler Intelligence Scales (Shaw et al., 2006b). De sociaaleconomische status (SES) werd bepaald op basis van de Hollingshead-schalen en de gemiddelde score was 40 (SD, 19) (Hollingshead, 1975). Het leeftijdsbereik loopt van 3.5 tot 33 jaar en de leeftijdsverdeling van scans is geïllustreerd in Figuur 1. De onderwerpen kwamen uit 292 verschillende families; 196 (52%) was mannelijk. Het leeftijdsbereik loopt van 3.5 tot 33 jaar. Alle onderwerpen hadden ten minste één scan (gemiddelde leeftijd bij eerste scan, 12.3 jaar, SD, 5.3); 203 (54.1%) had ten minste twee scans (gemiddelde leeftijd, 13.8; SD, 4.6); 106 (28.3%) had ten minste drie scans (gemiddeld, 15.3; SD, 4.2); en 57 (15.2%) had vier of meer scans (gemiddelde 18, SD 4.5).

Figuur 1. 

De leeftijdsverdeling van de gegevens. De leeftijd bij elke scan wordt aangegeven door een blauwe ruit. Voor elk onderwerp is de eerste scan altijd de meest linkse; proefpersonen met herhaalde scans hebben een horizontale lijn getrokken die de leeftijd bij de eerste scan verbindt met de leeftijd bij latere scans.

Neuroimaging.

T1-gewogen beelden met aaneengesloten axiale 1.5 mm-plakjes en 2.0 mm-kroonplakjes werden verkregen met behulp van een driedimensionale verwarde gradiënt opgeroepen echo in de stabiele toestand op een 1.5-T General Electric (Milwaukee, WI) Signa-scanner. Beeldvormingsparameters waren als volgt: echo tijd, 5 ms; herhalingstijd, 24 ms; draaihoek, 45 °; acquisitiematrix, 256 × 192; aantal excitaties, 1; en gezichtsveld, 24 cm. Kopplaatsing was gestandaardiseerd zoals eerder beschreven (Giedd et al., 1999). Dezelfde scanner werd gedurende het hele onderzoek gebruikt. De natieve MRI-scans werden geregistreerd in gestandaardiseerde stereotiepe ruimte met behulp van een lineaire transformatie en gecorrigeerd voor niet-uniformiteitsartefacten (Sled et al., 1998). De geregistreerde en gecorrigeerde volumes zijn gesegmenteerd in witte stof, grijze stof, CSF en achtergrond met behulp van een geavanceerde neurale netclassificator (Zijdenbos et al., 2002). Er is een algoritme voor oppervlaktevervorming toegepast dat het eerst op het oppervlak van de witte stof past en vervolgens naar buiten wordt uitgebreid om de grijze materie te vinden - CSF-snijpunt dat een bekende relatie definieert tussen elke top van het witte materieoppervlak en de tegenhanger van de grijze materieoppervlakte; corticale dikte wordt gedefinieerd als de afstand tussen deze verbonden hoekpunten (en gemeten bij 40,962 dergelijke hoekpunten) (MacDonald et al., 2000). Een 30-mm-bandwidth blur-kernel werd toegepast; deze grootte werd gekozen op basis van bevolkingssimulaties, waarbij deze bandbreedte het statistische vermogen maximaliseerde terwijl valse positieven werden geminimaliseerd (Lerch en Evans, 2005). Deze kernel maakt anatomische lokalisatie mogelijk, terwijl 30 mm langs het oppervlak vervaagt met een diffusie-effeningoperator, corticale topologische kenmerken behoudt en aanzienlijk minder cortex vertegenwoordigt dan de equivalente volumetrische Gaussiaanse vervagende kernel.

De validiteit van deze geautomatiseerde maatregel tegen handmatige neuroanatomische schatting van de corticale dikte door een expert is eerder aangetoond voor geselecteerde corticale regio's in een volwassen populatie (Kabani et al., 2001) We herhaalden dit valideringsonderzoek bij onze pediatrische populatie in de corticale regio's die deel uitmaakten van het oorspronkelijke onderzoek (de centrale gyri voor en na de operatie, de superieure gyrus aan de voorzijde, de superieure gyrus temporalis, de cuneus, de superieure wandbeenklier en de supramarginale gyrus) (Kabani et al., 2001). We hebben ook regio's onderzocht die van bijzonder belang zijn voor deze studie. Dit waren de insula, de orbitofrontale cortex (bilateraal gemeten in de anterieure, posterieure, mediale en laterale delingen) en mediale corticale gebieden (het voorste en achterste cingulaat, de mediale dorsale prefrontale cortex en de parahippocampale gyrus). Twintig scans werden willekeurig uit het cohort gekozen (van 6 tot 15). Voor elk hersengebied maakte de neuroanatomist (NK) gebruik van beeldanalysesoftware (MacDonald, 1996) om één punt of label te markeren op de grens van CSF en grijze stof die het buitenoppervlak van de cortex vertegenwoordigt, en een ander punt van de grijze en witte materie grens dat het binnenoppervlak van de cortex vertegenwoordigt. De afstand tussen de twee tags werd berekend, waarbij het algoritme dat door de geautomatiseerde tool werd gebruikt, werd nagebootst. Voor een gegeven label geplaatst door de neuroanatomist op het buitenste corticale oppervlak, werd de dichtstbijzijnde top op het automatisch geëxtraheerde corticale oppervlak geïdentificeerd en de bijbehorende corticale dikte werd genoteerd. De uitvoer van de handmatige en automatische methoden werd vergeleken met behulp van herhaalde metingen ANOVA gevolgd door gepaarde t tests om regionale verschillen te identificeren. Er was een significant verschil voor het type meting waarbij de geautomatiseerde schattingen groter waren (gemiddelde, 4.62; SE, 0.06) dan de handleiding (gemiddelde, 4.41; SE, 0.04; F(1,684) = 8.8, p = 0.02). Er was een significante interactie tussen het type meting en regio (F(35,684) = 2.59, p <0.001) die verder werd onderzocht. Over het algemeen was er geen significant verschil tussen de handmatige en geautomatiseerde metingen in 30 van de 36 regio's, met slechtere prestaties bilateraal genoteerd in de precentrale gyrus en in de linker postcentrale gyrus, en in de middelste frontale gyrus, gyrus rectus en de cuneus in de linker hersenhelft. Met name lag slechts één van deze regio's in een gebied dat van bijzonder belang was voor deze studie (de linker gyrus rectus). Er was geen verband tussen leeftijd en het verschil tussen de geautomatiseerde en handmatige schattingen (r = 0.02, p = 0.53). Er was dus geen bewijs dat de verschillen tussen de twee metrieken een significante leeftijdsafhankelijke bias hadden.

Om de ontwikkelingstrajecten op elk corticaal punt te bepalen, werd gemengde model-regressieanalyse gekozen omdat het de opname van meerdere metingen per persoon, ontbrekende gegevens en onregelmatige intervallen tussen metingen mogelijk maakt, waardoor het statistische vermogen toeneemt (Pinheiro en Bates, 2000). Onze classificatie van ontwikkelingsroutes was gebaseerd op een step-down modelselectieprocedure: op elk corticale punt modelleerden we de corticale dikte met behulp van een mixed-effects polynomiaal regressiemodel, testen op kubische, kwadratische en lineaire leeftijdseffecten. Als het kubieke leeftijdseffect niet significant was op p <0.05, het werd verwijderd en we stapten terug naar het kwadratische model enzovoort. Op deze manier waren we in staat om de ontwikkeling van elk corticaal punt te classificeren als zijnde het beste verklaard door een kubieke, kwadratische of lineaire functie van leeftijd. We beschouwen kubische modellen als complexer dan kwadratisch, die op hun beurt als complexer worden beschouwd dan lineaire modellen. Een willekeurig effect voor elk individu werd genest in een willekeurig effect voor elke familie, waardoor zowel de afhankelijkheid binnen het gezin als de afhankelijkheid binnen het gezin werd verklaard. Dus voor corticale punten met een kubisch model, de kde corticale dikte van de ihet individu in de jDe familie werd gemodelleerd als dikteijk = onderscheppen + dij + β1(leeftijd) + β2 * (leeftijd) ** 2 + β3 * (leeftijd) ** 3 + eijk, Waar dij zijn geneste willekeurige effecten modellering binnen de persoon en binnen de familie-afhankelijkheid, de intercept en β-termen zijn vaste effecten, en eijk geeft de resterende fout weer. Kwadratische modellen misten de kubieke leeftijdsperiode en lineaire modellen de kubische en kwadratische leeftijdsvoorwaarden. De analyses werden herhaald bij het invoeren van SES en IQ als covariaten.

De leeftijd waarop de piek corticale dikte werd bereikt, werd berekend voor kubieke en kwadratische modellen uit de eerste orde afgeleiden van de aangebrachte krommen.

Resultaten

Gedurende het grootste deel van de laterale frontale, laterale temporale, pariëtale en occipitale isocortex zijn de ontwikkelingstrajecten kubiek, met een periode van initiële toename van de kindertijd, gevolgd door afname van de adolescent en vervolgens stabilisatie van de corticale dikte op volwassen leeftijd (Fig 2). Groei die wordt gekenmerkt door toename en afname, maar die de fase van stabilisatie mist in de eerste drie decennia van het leven (een kwadratisch model) is aanwezig in veel van de insula- en anteriorcingulate cortex. Een lineair traject wordt gezien in het posterior orbitofrontal en frontale operculum, delen van de piriform cortex, de mediale temporale cortex, subgenuele cingulate gebieden en mediale occipitotemporale cortex. Grafieken die individuele gegevenspunten van representatieve gebieden met een kubieke, kwadratische of lineaire baan illustreren, worden getoond in Figuur 3.

Figuur 2. 

Complexiteit van ontwikkelingsroutes door de hersenschors. De hersenkaarten tonen de hoekpunten met een kubisch (rood), kwadratisch (groen) of lineair (blauw) ontwikkelingspad. De grafieken tonen het groeipatroon voor elk van deze divisies. Er zijn dorsale, rechter laterale, linker mediale, linker zij- en rechter mediale aanzichten. Het corpus callosum is verduisterd.

Figuur 3. 

Grafieken die ruwe corticale diktegegevens in blauw weergeven, met het ingerichte traject in een roze overlay. a-c, De eerste drie afbeeldingen tonen de gemiddelde corticale dikte en het traject voor representatieve regio's: de superieure frontale gyri, die een kubieke baan hebben (a); het gedeelte van de insula dat een kwadratische baan heeft, gezien in het groen Figuur 5 (b); het gedeelte van de orbitofrontale cortex dat een lineair traject heeft, gezien in blauw in Figuur 4 (c).

We onderzochten de complexiteit van ontwikkelingsroutes met betrekking tot corticale gebieden van verschillende cytoarchitecturale typen, met behulp van histologische atlassen om cyto-architectonische velden toe te wijzen (Ongur et al., 2003). Deze analyse bracht een duidelijke parallel aan het licht tussen basistypen cortex en het patroon van corticale ontwikkeling. De orbitofrontale cortex is een voorbeeld van de overeenkomst tussen corticale typen en ontwikkelingsroutes (Fig 4). In het meest anterior deel van dit gebied, kenmerkt een kubusvormige baan de homotypische (zeslaagse) isocortex van de frontale pool en de laterale orbitofrontale gebieden. Daarentegen volgt het grootste deel van de cortex op het achterste oppervlak van de ruimte relatief eenvoudige kwadratische en lineaire groeipaden. Dit gebied heeft een lamineringspatroon dat typisch is voor de overgangscortex: in vergelijking met homotypische isocortex heeft het minder, minder goed ontwikkelde lagen en mist het de heldere concentratie van niet-pyramidale cellen van laag 4, de interne granulaire laag (Brockhaus, 1940; Mesulam en Mufson, 1982; Ongur et al., 2003). In het meest achterste deel van dit gebied, kenmerkt lineaire en kwadratische groei de piriform cortex, een primitief allocortisch gebied dat olfactorisatie ondergaat.

Figuur 4. 

A, Complexiteit van ontwikkelingsroutes in de orbitofrontale cortex, geprojecteerd op een standaard hersensjabloon. De voorste en laterale orbitofrontale cortex heeft een kubieke fit (rood); mediale en posterieure orbitofrontale cortex heeft eenvoudiger kwadratische (groene) en lineaire (blauwe) trajecten. B, De trajecten worden overgebracht op een cytoarchitectonische kaart van de regio door Öngür et al. (2003) om de overlap tussen de cyto-architectonische velden en regionale verschillen in trajecten te illustreren. C, Het traject van elk van de divisies.

Hoewel Figuur 4 richt zich op de orbitofrontale cortex, dezelfde principes worden algemeen waargenomen, waar een overgang van isocortex naar eenvoudiger vormen optreedt. De resultaten voor de mediale frontale cortex zijn vergelijkbaar met die in de orbitofrontale cortex, met anterieure kubieke groei, vooral in de homotypische cortex van de mediale frontale polen en lineaire of kwadratische banen meer achterstevoren in gebieden met dysgranulaire of agranulaire architectuur (Fig 5, bovenaan). Voor de insula (Fig 5, onderaan), het patroon is vrijwel hetzelfde. De insula anterior, met zijn agranulaire en slecht gelamineerde cortex, heeft een lineair ontwikkelingspad. Als we later naar de dysgranulaire en homotypische insula gaan, is er eerst een meer complexe kwadratische fit; nog meer naar achteren toe, naarmate de cortex steeds homotypischer wordt, wordt het traject kubisch. Evenzo vertoont een allocortische component zoals de piriform cortex in de temporale kwab een overwegend lineair traject. Daarentegen heeft de laterale tijdelijke isocortex een kubieke baan en hebben overgangsgebieden zoals de entorhinale en perirhinale gebieden kwadratische en lineaire banen (Fig 2). Deze resultaten zijn samengevat in Tabel 1. Er zijn enkele corticale gebieden waar dit verband tussen corticale typen en ontwikkelingsroutes niet geldt, met name in de mediale occipitotemporale en de voorste superieure temporale gebieden, die beide isocorticale gebieden zijn die niettemin een lineair en een kwadratisch traject hebben. Het patroon van resultaten dat werd vastgehouden toen SES en IQ als covariaten werden ingevoerd, afzonderlijk of samen.

Figuur 5. 

Top, Gedetailleerde overzichten van banen in de juiste mediale prefrontale cortex, waar isocorticale gebieden een kubusvormige baan hebben en overgangsgebieden hebben een kwadratisch traject (bijv. De agranulaire en slecht gelamineerde cortex van gebied 24a in de cingulate gyrus) of een lineaire daling in dikte (bijv. de dunne en grotendeels agranulaire cortex van de gyrus rectus). Onderaan, de rechter insula toont progressief complexere bewegingsbanen: het achterste gedeelte heeft een kubieke baan (rood), het lichaam van de insula heeft een kwadratische pasvorm (groen) en de voorste insula heeft een lineaire passing (blauw). Een vergelijkbaar patroon geldt voor de linker insula.

Tafel 1. 

De verschillende orden van trajecten worden gegeven met de corresponderende corticale gebieden en het onderliggende corticale type

Vervolgens bepaalden we de leeftijd waarop de piek corticale dikte werd bereikt voor alle punten met ofwel een kubieke of kwadratische baan, met behulp van de eerste orde afgeleide van de gemonteerde curve voor elk punt. Een piekleeftijd kan niet worden bepaald voor de punten met een lineair traject. De resultaten worden gepresenteerd als een time-lapse dynamische reeks (aanvullende films 1, 2, beschikbaar op www.jneurosci.org als aanvullend materiaal), "stills" uit de films (Fig 6) en de geschatte leeftijd van piek corticale dikte voor 56 hersengebieden (zoals gedefinieerd door de ANIMAL segmentatietool).

Figuur 6. 

Leeftijd van het bereiken van de piek corticale dikte over de hersenschors. Piekdikte kan alleen worden geschat voor gebieden met een kubieke of kwadratische baan en niet voor gebieden met lineaire verandering (die worden aangegeven met een donkerdere rode tint). De wijzigingen worden dynamisch geïllustreerd in aanvullende films 1 en 2, beschikbaar op www.jneurosci.org als aanvullend materiaal.

Om de resultaten samen te vatten, bereiken in isocortex de primaire sensorische en motorische gebieden in het algemeen hun piek corticale dikte vóór aangrenzende secundaire gebieden, en ook vóór andere polymodale associatiezones. In het achterste brein is het eerste gebied dat de piekdikte bereikt de somatische sensorische cortex (~7 jaar), gevolgd door de occipitale polen, die een groot deel van het primaire primaire visuele gebied bevatten (~7 jaren aan de linkerkant en ~8 jaren aan de rechterkant) en vervolgens de resterende parieto-occipitale cortex, met polymodale gebieden (zoals de posterieure pariëtale cortex) die later de piekdikte bereiken (~9-10 jaren). In de frontale cortex bereikt de primaire motorische cortex de piek corticale dikte relatief vroeg (~9 jaar), gevolgd door de aanvullende motorgebieden (~10 jaar) en het grootste deel van de frontale pool (~10 jaar). Corticale gebieden van hoge orde, zoals de dorsolaterale prefrontale cortex en cingulate cortex, bereiken de laatste piekdikte (~10.5 jaar). In de mediale weergaven bereiken de occipitale en frontale polen vroegtijdig de piekdikte en vervolgens zweeft een centripetale golf uit deze gebieden, waarbij de mediale prefrontale en cingulate cortex de laatste piekdikte bereiken. Er is ook een duidelijke dorsale richting van de ventrale ontwikkeling. Gedetailleerde resultaten voor elke hersenregio worden gegeven in Tabel 2.

Tafel 2. 

De geschatte leeftijd van de piek corticale dikte wordt gegeven voor 56 hersengebieden

Discussie

Afstemming van corticale typen met ontwikkelingsroutes

Deze studie toont een nauwe afstemming tussen ontwikkelingsroutes en de corticale types afgebeeld in traditionele cyto-architectonische kaarten, waardoor deze klassieke kaarten een ontwikkelingsbelangrijkheid hebben. De studie ondersteunt en breidt eerdere werkzaamheden uit (Gogtay et al., 2004; Sowell et al., 2004; O'Donnell et al., 2005) door de opname van een veel grotere steekproefomvang die de detectie van hogere orde-effecten van de leeftijd mogelijk maakte.

Andere longitudinale studies van typische ontwikkeling ondersteunen enkele van de huidige bevindingen. Bijvoorbeeld, de eenvoudige lineaire groei die we rapporteren in een deel van allocortex, het piriform-gebied, is ook eerder gevonden voor de hippocampus (Gogtay et al., 2006). We konden de hippocampus niet direct in het huidige onderzoek meten, maar Gogtay en collega's ontdekten dat het traject van de volumeverandering van de allocortische hippocampus lineair was. De prominente aanwezigheid van isocorticaal dunner worden tijdens de adolescentie wordt bevestigd in studies met andere corticale morfometrische metingen, zoals de dichtheid van grijze deeltjes, wat de complementaire aard van deze verschillende maten van corticale kenmerken aantoont (Gogtay et al., 2004; Sowell et al., 2004).

Het hier gebruikte model is alleen van toepassing op het behandelde leeftijdscategorie en kan niet worden geëxtrapoleerd. Als het kubieke traject bijvoorbeeld voorbij het leeftijdsbereik zou worden verlengd, zou dit impliceren dat er een toename in corticale dikte is op volwassen leeftijd (beginnend rond de leeftijd van ~25), wat noch biologisch aannemelijk is, noch wordt ondersteund door bestaande gegevens in dit leeftijdsbereik. (Sowell et al., 2007). Integendeel, de leeftijd waarop de fase van corticale uitdunning stopt (het tweede buigpunt in een kubieke curve) wordt beter geconceptualiseerd als de overgangspunten naar de in wezen stabiele corticale dimensies van volwassenheid. Gebieden met kubieke banen bereiken dit buigpunt sneller dan die met kwadratische krommen en kunnen in deze zin worden geconceptualiseerd als zijnde sneller groeiend.

Methodologische kwesties

Het is belangrijk om na te denken over de mogelijkheid dat methodologisch artefact bijdraagt ​​aan de resultaten. Dit zou bijvoorbeeld kunnen gebeuren omdat de corticale oppervlakte-reconstructie, die de basis vormt van de geautomatiseerde techniek, bijzonder moeilijk kan zijn in regio's van de allocortex en de overgangscortex, en de resulterende toename in meetfouten kan complexe (kubieke) groeipatronen verbergen. . Verschillende factoren maken dit onwaarschijnlijk. De validiteit van de corticale diktemaat die werd beoordeeld op basis van handmatige schattingen varieerde niet systematisch met het type cortex. De geautomatiseerde corticale dikteschattingen in allocortieke gebieden van de orbitofrontale en mediale cortex waren even geldig als de metingen van isocorticale gebieden. Bovendien kunnen het algoritme dat we hebben gebruikt en de afgeleiden ervan ook nauwkeurig de corticale oppervlakken van een "fantoom" brein extraheren, gesimuleerde verdunning van de cortex detecteren en de neuropathologisch vastgestelde patronen van ziekteprogressie vastleggen (MacDonald et al., 2000; Lerch en Evans, 2005; Lerch et al., 2005; Lee et al., 2006). Ten slotte profiteert onze studie van de grote steekproefomvang en het hoge aandeel van prospectieve gegevens, factoren die de detectie van lineaire en kromlijnige effecten van leeftijd op corticale groei opleverden, die zowel statistisch als, we betogen biologisch, significant zijn.

Milieu- en genetische effecten op groeipaden

De aard van de cellulaire gebeurtenissen die de corticale verandering bij de mens ondersteunen, is niet vastgesteld. Enkele van de vroegste aspecten van corticale ontwikkeling, zoals het verschijnen en oplossen van de subplaat als neuroblasten migreren van het neuroepithelium naar hun volwassen laminaire locaties (Kostovic en Rakic, 1990; Kostovic et al., 2002) Bepaal cerebrale laminatie in utero en perinataal, maar vallen buiten het tijdperk venster dat we hebben bestudeerd. Studies bij niet-menselijke dieren suggereren dat corticale dimensies tijdens kritieke perioden voor de ontwikkeling van cognitieve functies een afspiegeling kunnen zijn van ervaringsafhankelijke vorming van de architectuur van corticale kolommen samen met dendritische wervelkolom en axonale hermodellering (Chklovskii et al., 2004; Mataga et al., 2004; Hensch, 2005; Sur en Rubenstein, 2005). Dergelijke morfologische gebeurtenissen kunnen bijdragen aan de kinderfase van de toename van de corticale dikte, die optreedt in regio's met een kubusvormige of een kwadratische baan. De fase van corticale uitdunning die de adolescentie domineert, kan de gebruik-afhankelijke selectieve eliminatie van synapsen weerspiegelen (Huttenlocher en Dabholkar, 1997) die neurale circuits zouden kunnen verfijnen, inclusief die welke de cognitieve vaardigheden ondersteunen (Hensch, 2004; Knudsen, 2004). Gebeurtenissen die optreden op het raakvlak tussen witte en grijze materie, zoals de proliferatie van myeline in de perifere corticale neuropril in de kindertijd en adolescentie, kunnen ook de corticale dikte beïnvloeden (Yakovlev en Lecours, 1967; Sowell et al., 2004).

Dit verslag van mogelijke cellulaire gebeurtenissen benadrukt de rol van ervaring als een bepalende factor voor corticale architectuur. Onze beoordeling van de omgevingsfactoren was beperkt tot de sociaaleconomische status van een kind en het invoeren van deze maat als een covariaat veranderde het resultaatpatroon niet. Het zou echter interessant zijn om de impact van andere sleutelfactoren, met name gezins- en schoolomgevingen, op de corticale ontwikkeling te onderzoeken. Individuele verschillen in intelligentie beïnvloeden de corticale dikte en de ontwikkeling ervan (Narr et al., 2006; Shaw et al., 2006b). Onze voornaamste bevindingen waren echter dat IQ als een covariabele werd ingevoerd, wat impliceert dat hoewel intelligentie sommige eigenschappen van corticale groeipaden, zoals snelheid en de leeftijd van het bereiken van piek corticale dikte, kan beïnvloeden, dit geen invloed heeft op de fundamentele link tussen complexiteit van cytoarchitectuur en complexiteit van ontwikkelingstraject.

Genetische factoren zijn ook belangrijk bij het bepalen van de corticale architectuur (Thompson et al., 2001; Lenroot et al., 2007). Veel voorkomende polymorfismen zoals de catechol-O-methyltransferase Val158Met polymorfisme, een enkel nucleotide polymorfisme in de regulator van het G-proteïne signaal 4 gen, en een promotorregio polymorfisme van het serotonine transporter gen (5-HTTLPR) hebben alle enige invloed op het corticale volume, de dikte of de complexiteit (Brown en Hariri, 2006; Meyer-Lindenberg et al., 2006; Zinkstok et al., 2006; Buckholtz et al., 2007; Taylor et al., 2007). Van bijzonder belang zijn genen die beide bijdragen aan zowel de corticale groei als de complexiteit en lijken te zijn onder positieve selectie in de evolutie van primaten, vooral in lijnen die leiden tot moderne mensen (Gilbert et al., 2005). Deze omvatten de ASPM (abnormale spilachtige, microcefalie geassocieerd) en MCPH1 (microcefalie, primaire autosomaal recessieve) genen (Evans et al., 2004a,b). Het zou interessant zijn om te bepalen of variatie in de regionale corticale expressie van dergelijke genen overeenkomt met zowel de corticale types als de ontwikkelingstrajectkaarten.

Functionele overwegingen

Een gedetailleerde beschouwing van deze ontwikkelingspatronen en hun mogelijke relatie tot cognitieve ontwikkeling blijft voor toekomstig werk, maar er kunnen een paar punten worden gemaakt. De posterieure mediale orbitofrontale gebieden zijn bijvoorbeeld gekoppeld aan het limbisch systeem en de controle van het autonome zenuwstelsel en ze vertonen een lineair traject. Van deze gebieden wordt gedacht dat ze de uitkomsten in verband met gedrag volgen, met name straf of beloning (Rollen, 2004; Kennerley et al., 2006), cognitieve functies zo fundamenteel dat het onwaarschijnlijk is dat ze een langdurige ontwikkeling ondergaan. Daarentegen ondersteunen isocorticale regio's vaak meer complexe psychologische functies, die duidelijke ontwikkelingsgradiënten vertonen, gekenmerkt door een snelle ontwikkeling tijdens kritieke perioden. We kunnen alleen speculeren over een mogelijke relatie tussen kritieke perioden voor de ontwikkeling van menselijke vaardigheden en de ontwikkelingsroutes die hier worden beschreven. De afbakening van kritieke perioden voor ontwikkeling van menselijke vaardigheden is complex, maar late kindertijd is een periode van bijzonder snelle ontwikkeling van uitvoerende vaardigheden van planning, werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit, een leeftijdsperiode die samenvalt met een toename in corticale dikte in de laterale prefrontale cortex (Chelune en Baer, ​​1986; Diamond, 2002; Huizinga et al., 2006; Jacobs et al., 2007). Daarentegen is de kritieke periode voor bepaalde visuele functies (zoals briefscherpte en globale bewegingsdetectie) geschat als eindigend in de middelste jeugd (~age 6 of 7) (Lewis en Maurer, 2005) en ook eindigt de periode van toename van de corticale dikte in de visuele cortex rond deze tijd (ongeveer de leeftijd 7-8). Deze correlatie tussen de duur van sommige kritieke perioden met de fase van toename van de corticale dikte is zeker niet universeel. Het wordt noodzakelijkerwijs beperkt door het bestaan ​​van systemen (ondersteund door vergelijkbare corticale gebieden) met meerdere kritieke perioden, elk met een ander temporeel venster, zoals voorkomt in bepaalde sensorische systemen. (Harrison et al., 2005; Levi, 2005; Lewis en Maurer, 2005). Deze discussie richt zich op kritieke periodes en moet niet worden opgevat als het afwijzen van het belang van voortdurende verfijning van vele cognitieve vaardigheden tijdens de puberale fase van corticale dunner worden (Luna et al., 2004; Luciana et al., 2005).

Conclusie

De bevindingen die hier worden gerapporteerd ondersteunen het idee dat de organisatie van de hersenschors kan worden begrepen in termen van een reeks concentrische ringen, met de isocortex (met een kubusvormige baan) als kern, de allocortex (die overwegend lineaire groei vertoont) aan de periferie en de overgangsgebieden (met een combinatie van kwadratische en lineaire trajecten) daartussenin. De isocortex in dit model ligt niet alleen in deze zin in de kern van de hersenschors, maar komt ook later in de evolutie voor dan het piriform-gebied (laterale allocortex) en hippocampus (mediale allocortex) en aanvullende kleine allocorticale gebieden. Dus door in vivo neuroanatomische beeldvorming laten we zien dat corticale ontwikkeling zowel de cytoarchitectuur als de geschiedenis van de hersenschors weerspiegelt.

voetnoten

  • November 30, 2007 ontvangen.
  • Herziening ontvangen februari 7, 2008.
  • Geaccepteerd februari 26, 2008.

  • Dit werk werd ondersteund door het Intramural Research Program van de National Institutes of Health. We danken alle deelnemers aan het onderzoek en hun families.

  • De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

  • Correspondentie moet worden gericht aan Philip Shaw, afdeling kinderpsychiatrie, kamer 3N202, gebouw 10, centrumstation, nationaal instituut voor geestelijke gezondheid, Bethesda, MD 20892. [e-mail beveiligd]

Referenties

  1. ↵
    1. Allman J,
    2. Hakeem A,
    3. Watson K

    (2002) Twee fylogenetische specialisaties in het menselijk brein. neuroloog 8: 335-346.

  2. ↵
    1. Brockhaus H

    (1940) Die cyto-und myleoarchitcktonik des crotex clastralis und des clastrum beim menschen. J Psychol Neurol 49: 249-348.

  3. ↵
    1. Bruin SM,
    2. Hariri AR

    (2006) Neuroimaging-onderzoeken naar serotoninegen polymorfismen: het samenspel van genen, hersenen en gedrag onderzoeken. Cogn Affect Behav Neurosci 6: 44-52.

  4. ↵
    1. Buckholtz JW,
    2. Meyer-Lindenberg A,
    3. Honea RA,
    4. Straub RE,
    5. Pezawas L,
    6. Egan MF,
    7. Vakkalanka R,
    8. Kolachana B,
    9. Verchinski BA,
    10. Sust S,
    11. Mattay VS,
    12. Weinberger DR,
    13. Callicott JH

    (2007) Allelische variatie in RGS4 beïnvloedt de functionele en structurele connectiviteit in het menselijk brein. J Neurosci 27: 1584-1593.

  5. ↵
    1. Chelune GJ,
    2. Baer RA

    (1986) Ontwikkelingsnormen voor de Wisconsin Card Sorting-test. J Clin Exp Neuropsychol 8: 219-228.

  6. ↵
    1. Chklovskii DB,
    2. Mel BW,
    3. Svoboda K

    (2004) Corticale herbedrading en informatieopslag. NATUUR 431: 782-788.

  7. ↵
    1. Diamond A

    (2002) in Principles of frontal lobe function, Normale ontwikkeling van prefrontale cortex van geboorte tot jongvolwassenheid: cognitieve functies, anatomie en biochemie, eds Stuss DT, Knight RT (Oxford UP, New York), pp 466-503.

  8. ↵
    1. Evans PD,
    2. Anderson JR,
    3. Vallender EJ,
    4. Choi SS,
    5. Lahn BT

    (2004a) Reconstructie van de evolutionaire geschiedenis van microcephalin, een gen dat de grootte van het menselijk brein controleert. Hum Mol Genet 13: 1139-1145.

  9. ↵
    1. Evans PD,
    2. Anderson JR,
    3. Vallender EJ,
    4. Gilbert SL,
    5. Malcom CM,
    6. Dorus S,
    7. Lahn BT

    (2004b) Adaptieve evolutie van ASPM, een belangrijke determinant van de cerebrale corticale grootte bij de mens. Hum Mol Genet 13: 489-494.

  10. ↵
    1. Giedd JN,
    2. Snell JW,
    3. Lange N,
    4. Rajapakse JC,
    5. Casey BJ,
    6. Kozuch PL,
    7. Vaituzis AC,
    8. Vauss YC,
    9. Hamburger SD,
    10. Kaysen D,
    11. Rapoport JL

    (1996) Kwantitatieve magnetische resonantie beeldvorming van de ontwikkeling van de menselijke hersenen: leeftijden 4-18. Cereb Cortex 6: 551-560.

  11. ↵
    1. Giedd JN,
    2. Blumenthal J,
    3. Jeffries NEE,
    4. Castellanos FX,
    5. Liu H,
    6. Zijdenbos A,
    7. Pauzeer T,
    8. Evans AC,
    9. Rapoport JL

    (1999) Hersenontwikkeling tijdens de kindertijd en adolescentie: een longitudinale MRI-studie. Nat Neurosci 2: 861-863.

  12. ↵
    1. Gilbert SL,
    2. Dobyns WB,
    3. Lahn BT

    (2005) Genetische verbanden tussen hersenontwikkeling en hersenevolutie. Nat Rev Genet 6: 581-590.

  13. ↵
    1. Gogtay N,
    2. Giedd JN,
    3. Lusk L,
    4. Hayashi KM,
    5. Greenstein D,
    6. Vaituzis AC,
    7. Nugent TF III.,
    8. Herman DH,
    9. Clasen LS,
    10. Toga AW,
    11. Rapoport JL,
    12. Thompson PM

    (2004) Dynamische mapping van menselijke corticale ontwikkeling tijdens de kindertijd tot de vroege volwassenheid. Proc Natl Acad Sci USA 101: 8174-8179.

  14. ↵
    1. Gogtay N,
    2. Nugent TF III.,
    3. Herman DH,
    4. Ordonez A,
    5. Greenstein D,
    6. Hayashi KM,
    7. Clasen L,
    8. Toga AW,
    9. Giedd JN,
    10. Rapoport JL,
    11. Thompson PM

    (2006) Dynamische afbeelding van normale menselijke hippocampale ontwikkeling. Hippocampus 16: 664-672.

  15. ↵
    1. Harrison RV,
    2. Gordon KA,
    3. Mount RJ

    (2005) Bestaat er een kritieke periode voor cochleaire implantatie bij congenitaal dove kinderen? Analyses van de gehoor- en spraakperceptie na implantatie. Dev Psychobiol 46: 252-261.

  16. ↵
    1. Hensch TK

    (2004) Regeling van kritieke perioden. Annu Rev Neurosci 27: 549-579.

  17. ↵
    1. Hensch TK

    (2005) Kritieke periode plasticiteit in lokale corticale circuits. Nat Rev Neurosci 6: 877-888.

  18. ↵
    1. Hollingshead AB

    (1975) Four-factor index voor sociale status (Yale UP, New Haven, CT).

  19. ↵
    1. Huizinga M,
    2. Dolan CV,
    3. van der Molen MW

    (2006) Leeftijdsgerelateerde verandering in uitvoerende functie: ontwikkelingstrends en een analyse van latente variabelen. Neuropsychologia 44: 2017-2036.

  20. ↵
    1. Huttenlocher PR,
    2. Dabholkar AS

    (1997) Regionale verschillen in synaptogenese in menselijke hersenschors. J Comp Neurol 387: 167-178.

  21. ↵
    1. Jacobs R,
    2. Harvey AS,
    3. Anderson V

    (2007) Uitvoerende functie na focale frontale kwab-letsels: impact van timing van laesie op uitkomst. Schors 43: 792-805.

  22. ↵
    1. Jolicoeur P,
    2. Pontier J,
    3. Pernin MO,
    4. Sempe M

    (1988) Een levenslange asymptotische groeicurve voor menselijke lengte. Biometrie 44: 995-1003.

  23. ↵
    1. Kaas JH

    (1987) De organisatie van neocortex bij zoogdieren: implicaties voor theorieën over hersenfunctie. Annu Rev Psychol 38: 129-151.

  24. ↵
    1. Kabani N,
    2. Le Goualher G,
    3. MacDonald D,
    4. Evans AC

    (2001) Meting van de corticale dikte met behulp van een geautomatiseerd 3-D-algoritme: een validatiestudie. NeuroImage 13: 375-380.

  25. ↵
    1. Kennerley SW,
    2. Walton ME,
    3. Behrens TE,
    4. Buckley MJ,
    5. Rushworth MF

    (2006) Optimale besluitvorming en de cortex anterior cingulate. Nat Neurosci 9: 940-947.

  26. ↵
    1. Knudsen EI

    (2004) Gevoelige perioden in de ontwikkeling van de hersenen en het gedrag. J Cogn Neurosci 16: 1412-1425.

  27. ↵
    1. Kostovic I,
    2. Rakic ​​P

    (1990) Ontwikkelingsgeschiedenis van de transiënte subplaatzone in de visuele en somatosensorische cortex van de makakenapen en het menselijk brein. J Comp Neurol 297: 441-470.

  28. ↵
    1. Kostovic I,
    2. Judas M,
    3. Rados M,
    4. Hrabac P

    (2002) Laminaire organisatie van het menselijke foetale cerebrum onthuld door histochemische markers en magnetische resonantie beeldvorming. Cereb Cortex 12: 536-544.

  29. ↵
    1. Lee JK,
    2. Lee JM,
    3. Kim JS,
    4. Kim IY,
    5. Evans AC,
    6. Kim SI

    (2006) Een nieuwe kwantitatieve kruisvalidatie van verschillende corticale oppervlakte-reconstructie-algoritmen met behulp van MRI-fantoom. NeuroImage 31: 572-584.

  30. ↵
    1. Lenroot RK,
    2. Schmitt JE,
    3. Ordaz SJ,
    4. Wallace GL,
    5. Neale MC,
    6. Lerch JP,
    7. Kendler KS,
    8. Evans AC,
    9. Giedd JN

    (2007) Verschillen in genetische en omgevingsinvloeden op de menselijke hersenschors geassocieerd met ontwikkeling tijdens de kindertijd en adolescentie. Hum Brain Mapp, in de pers.

  31. ↵
    1. Lerch JP,
    2. Evans AC

    (2005) Corticale dikte-analyse onderzocht met behulp van vermogensanalyse en een populatiesimulatie. NeuroImage 24: 163-173.

  32. ↵
    1. Lerch JP,
    2. Pruessner JC,
    3. Zijdenbos A,
    4. Hampel H,
    5. Teipel SJ,
    6. Evans AC

    (2005) Focale afname van corticale dikte bij de ziekte van Alzheimer geïdentificeerd door computationele neuroanatomie. Cereb Cortex 15: 995-1001.

  33. ↵
    1. Levi DM

    (2005) Perceptueel leren bij volwassenen met amblyopie: een herevaluatie van kritieke perioden in het menselijke gezichtsvermogen. Dev Psychobiol 46: 222-232.

  34. ↵
    1. Lewis TL,
    2. Maurer D

    (2005) Meervoudige gevoelige perioden in menselijke visuele ontwikkeling: bewijs van visueel gehandicapte kinderen. Dev Psychobiol 46: 163-183.

  35. ↵
    1. Lu LH,
    2. Leonard CM,
    3. Thompson PM,
    4. Kan E,
    5. Jolley J,
    6. Welkom SE,
    7. Toga AW,
    8. Sowell ER

    (2007) Normale ontwikkelingsveranderingen inferieur frontale grijze materie zijn geassocieerd met verbetering in fonologische verwerking: een longitudinale MRI-analyse. Cereb Cortex 17: 1092-1099.

  36. ↵
    1. Luciana M,
    2. Conklin HM,
    3. Hooper CJ,
    4. Voordeliger RS

    (2005) De ontwikkeling van non-verbaal werkgeheugen en executieve controleprocessen bij adolescenten. Kind Dev 76: 697-712.

  37. ↵
    1. Luna B,
    2. Garver KE,
    3. Urban TA,
    4. Lazar NA,
    5. Sweeney JA

    (2004) Rijping van cognitieve processen van de late kindertijd tot de volwassenheid. Ontwikkeling van het kind 75: 1357-1372.

  38. ↵
    1. MacDonald D

    (1996) MNI-weergave (McConnell Brain Imaging Center, Montreal Neurological Institute, Montreal).

  39. ↵
    1. MacDonald D,
    2. Kabani N,
    3. Avis D,
    4. Evans AC

    (2000) Geautomatiseerde 3-D-extractie van binnen- en buitenoppervlakken van de hersenschors van MRI. NeuroImage 12: 340-356.

  40. ↵
    1. Makris N,
    2. Biederman J,
    3. Valera EM,
    4. Bush G,
    5. Kaiser J,
    6. Kennedy DN,
    7. Caviness VS,
    8. Faraone SV,
    9. Seidman LJ

    (2006) Corticale uitdunning van de aandachts- en executieve functienetwerken bij volwassenen met aandachtstekortstoornis / hyperactiviteit. Cereb Cortex 17: 1364-1375.

  41. ↵
    1. Mataga N,
    2. Mizuguchi Y,
    3. Hensch TK

    (2004) Ervaring-afhankelijk snoeien van dendritische stekels in visuele cortex door weefsel plasminogeen activator. Neuron 44: 1031-1041.

  42. ↵
    1. Mesulam MM,
    2. Mufson EJ

    (1982) Insula van de oude wereldaap. I. Architectonische elementen in de insulo-orbito-temporale component van het paralimbische brein. J Comp Neurol 212: 1-22.

  43. ↵
    1. Meyer-Lindenberg A,
    2. Nichols T,
    3. Callicott JH,
    4. Ding J,
    5. Kolachana B,
    6. Buckholtz J,
    7. Mattay VS,
    8. Egan M,
    9. Weinberger DR

    (2006) Effect van complexe genetische variatie in COMT op de functie van de menselijke hersenen. Mol Psychiatry 11: 867-877.

  44. ↵
    1. Narr KL,
    2. Woods RP,
    3. Thompson PM,
    4. Szeszko P,
    5. Robinson D,
    6. Dimtcheva T,
    7. Gurbani M,
    8. Toga AW,
    9. Bilder RM

    (2006) Relaties tussen IQ en regionale corticale dikte van grijze massa bij gezonde volwassenen. Cereb Cortex 17: 2163-2171.

  45. ↵
    1. O'Donnell S,
    2. Noseworthy MD,
    3. Levine B,
    4. Dennis M

    (2005) Corticale dikte van het frontopolaire gebied bij normaal ontwikkelende kinderen en adolescenten. NeuroImage 24: 948-954.

  46. ↵
    1. Ongur D,
    2. Veerboot AT,
    3. Prijs JL

    (2003) Architectonische onderverdeling van de menselijke orbitale en mediale prefrontale cortex. J Comp Neurol 460: 425-449.

  47. ↵
    1. Pinheiro JC,
    2. Bates DM

    (2000) Mixed-effects-modellen in S en S-PLUS (Springer, New York).

  48. ↵
    1. Puelles L

    (2001) Gedachten over de ontwikkeling, structuur en evolutie van het zoogdier- en aviaire telencefalische pallium. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 356: 1583-1598.

  49. ↵
    1. Rolt ET

    (2004) De functies van de orbitofrontale cortex. Brain Cogn 55: 11-29.

  50. ↵
    1. Shaw P,
    2. Lerch J,
    3. Greenstein D,
    4. Scherpe W,
    5. Clasen L,
    6. Evans A,
    7. Giedd J,
    8. Castellanos FX,
    9. Rapoport J

    (2006a) Longitudinale afbeelding van corticale dikte en klinische uitkomst bij kinderen en adolescenten met een Attention-Deficit / Hyperactivity Disorder. Arch Gen Psychiatry 63: 540-549.

  51. ↵
    1. Shaw P,
    2. Greenstein D,
    3. Lerch J,
    4. Clasen L,
    5. Lenroot R,
    6. Gogtay N,
    7. Evans A,
    8. Rapoport J,
    9. Giedd J

    (2006b) Intellectueel vermogen en corticale ontwikkeling bij kinderen en adolescenten. NATUUR 440: 676-679.

  52. ↵
    1. Sled JG,
    2. Zijdenbos AP,
    3. Evans AC

    (1998) Een niet-parametrische methode voor automatische correctie van niet-uniformiteit van intensiteit in MRI-gegevens. IEEE Trans Med Imaging 17: 87-97.

  53. ↵
    1. Sowell ER,
    2. Thompson PM,
    3. Leonard CM,
    4. Welkom SE,
    5. Kan E,
    6. Toga AW

    (2004) Longitudinale kartering van corticale dikte en hersengroei bij normale kinderen. J Neurosci 24: 8223-8231.

  54. ↵
    1. Sowell ER,
    2. Peterson BS,
    3. Kan E,
    4. Woods RP,
    5. Yoshii J,
    6. Bansal R,
    7. Xu D,
    8. Zhu H,
    9. Thompson PM,
    10. Toga AW

    (2007) Sekse-verschillen in corticale dikte in kaart gebracht in 176-gezonde individuen tussen 7 en 87 jaar. Cereb Cortex 17: 1550-1560.

  55. ↵
    1. Striedter GF

    (2005) Principes van hersenevolutie (Sinauer, Sunderland, MA).

  56. ↵
    1. Sur M,
    2. Rubenstein JL

    (2005) Patroonvorming en plasticiteit van de hersenschors. Wetenschap 310: 805-810.

  57. ↵
    1. Tanner JM,
    2. Whitehouse RH,
    3. Marubini E,
    4. Resele LF

    (1976) De groeispurt van jongens en meisjes in de groeistudie van Harpenden. Ann Hum Biol 3: 109-126.

  58. ↵
    1. Taylor WD,
    2. Zuchner S,
    3. Payne ME,
    4. Messer DF,
    5. Doty TJ,
    6. MacFall JR,
    7. Beyer JL,
    8. Krishnan KRR

    (2007) Het COMT Val158Met-polymorfisme en temporale kwab-morfometrie bij gezonde volwassenen. Psychiatrie Res 155: 173-177.

  59. ↵
    1. Thompson PM,
    2. Cannon TD,
    3. Narr KL,
    4. van Erp T,
    5. Poutanen VP,
    6. Huttunen M,
    7. Lonnqvist J,
    8. Standertskjold-Nordenstam CG,
    9. Kaprio J,
    10. Khaledy M,
    11. Dail R,
    12. Zoumalan CI,
    13. Toga AW

    (2001) Genetische invloeden op de hersenstructuur. Nature Neuroscience 4: 1253-1258.

  60. ↵
    1. von Economo C,
    2. Koskinas GN

    (1925) Die dytoarchitektonik der hirnrinde des erwachsenen menschen (Springer, Berlijn).

  61. ↵
    1. Yakovlev PI,
    2. Lecours AR

    (1967) in Regionale ontwikkeling van de hersenen in het vroege leven, De myelinogenetische cycli van regionale rijping van de hersenen, ed Minokowski A (Blackwell Scientific, Oxford).

  62. ↵
    1. Zijdenbos AP,
    2. Forghani R,
    3. Evans AC

    (2002) Automatische "pijplijn" -analyse van 3-D MRI-gegevens voor klinische onderzoeken: toepassing op multiple sclerose. IEEE Trans Med Imaging 21: 1280-1291.

  63. ↵
    1. Zilles K,
    2. Palomero-Gallagher N,
    3. Schleicher A

    (2004) Zenderreceptoren en functionele anatomie van de hersenschors. J Anat 205: 417-432.

  64. ↵
    1. Zinkstok J,
    2. Schmitz N,
    3. van Amelsvoort T,
    4. de Win M,
    5. van den Brink W,
    6. Baas F,
    7. Linszen D

    (2006) Het COMT val158met polymorfisme en hersenmorfometrie bij gezonde jonge volwassenen. Neurosci Lett 405: 34-39.

Artikelen die dit artikel citeren