Sviluppo precoce del cervello nei gemelli

Gli studi sui gemelli sono stati fondamentali per determinare i contributi dei fattori genetici e ambientali alla normale struttura cerebrale e per comprendere le anomalie dello sviluppo cerebrale che sono alla base dei disturbi dello sviluppo neurologico e neuropsichiatrici. Negli adulti e nei bambini più grandi, gli studi sui gemelli indicano che i geni svolgono un ruolo significativo nella variabilità dei volumi cerebrali globali, compresi i volumi totali del cervello, della sostanza grigia totale e della sostanza bianca totale. Oltre a questo studio attuale, non sono stati condotti studi sullo sviluppo del cervello gemellare nella prima infanzia, il periodo dello sviluppo del cervello implicato nella patogenesi di molti disturbi psichiatrici. Nel primo ciclo di finanziamento di questa sovvenzione, i ricercatori hanno utilizzato l'ecografia prenatale e la risonanza magnetica neonatale per studiare la discordanza dello sviluppo precoce del cervello e per determinare i contributi genetici e ambientali alla struttura del cervello neonatale. Gli investigatori hanno e hanno sviluppato una coorte unica e preziosa di gemelli, dopo aver reclutato e scansionato oltre 100 coppie di gemelli. I ricercatori hanno scoperto che la discordanza delle dimensioni cerebrali prenatali nei gemelli MZ è simile a quella dei gemelli DZ, ma che entro 1 mese dalla nascita, la discordanza del volume cerebrale complessivo nei gemelli MZ è già inferiore a quella dei gemelli DZ. Contrariamente alla nostra ipotesi originale, la modellazione statistica dei volumi cerebrali della risonanza magnetica neonatale nella nostra coorte di gemelli indica che i volumi globali dei tessuti sono altamente ereditabili, simili a quelli osservati nei bambini più grandi e negli adulti. Pertanto, sembra che i programmi genetici agiscano molto presto nello sviluppo del cervello postnatale per determinare i volumi globali dei tessuti. È interessante notare che la mappatura longitudinale preliminare delle correlazioni nella densità della materia grigia indica che le correlazioni diminuiscono nel primo anno di vita, forse come risultato della rapida crescita del cervello nei primi anni di vita. I ricercatori hanno anche scoperto che mentre i volumi globali della materia bianca sono altamente ereditabili, le proprietà del tensore di diffusione di specifici tratti di materia bianca non lo sono. Nel prossimo ciclo di finanziamento, i ricercatori propongono di continuare ad ampliare questa coorte unica e di seguirli fino all'età di 6 anni con risonanza magnetica strutturale, imaging del tensore di diffusione (DTI) e valutazioni dello sviluppo per determinare in che modo i fattori genetici e ambientali contribuiscono allo sviluppo del cervello nel primi anni di vita.