The developing human brain: age‐related changes in cortical, subcortical, and cerebellar anatomy

Abstract

IntroductionThis study is the first to characterize normal development and sex differences across neuroanatomical structures in cortical, subcortical, and cerebellar brain regions in a single large cohort.MethodsOne hundred and ninety‐two magnetic resonance images were examined from 96 typically developing females and 96 age‐matched typically developing males from 4 to 18 years of age. Image segmentation of the cortex was conducted with CIVET, while that of the cerebellum, hippocampi, thalamus, and basal ganglia were conducted using the MAGeT algorithm.ResultsCortical thickness analysis revealed that most cortical regions decrease linearly, while surface area increases linearly with age. Volume relative to total cerebrum followed a quadratic trend with age, with only the left supramarginal gyrus showing sexual dimorphism. Hippocampal relative volume increased linearly, while the thalamus, caudate, and putamen decreased linearly, and the cerebellum did not change with age. The relative volumes of several subcortical subregions followed inverted U‐shaped trends that peaked at ~12 years of age. Many subcortical structures were found to be larger in females than in males, independently of age, while others showed a sex‐by‐age interaction.ConclusionThis study provides a comprehensive assessment of cortical, subcortical, and cerebellar growth patterns during normal development, and draws attention to the role of sex on neuroanatomical maturation throughout childhood and adolescence.

190. Social Cognition in Early Schizophrenia: Exploratory Factor Analysis and Subcortical Biomarkers

“…Vertices-wise correlation between each factor derived from the EFA and surface area measures and convexity measures, for both the amygdala and the hippocampus, were performed using SurfStat (http://www.math.mcgill.ca/keith/surfstat), a statistical tool for analyzing surface-based data, implemented in MATLAB (http://www.mathworks.com).Each analysis used age, sex, and site as covariates, and results were FDR corrected for multiple vertices comparisons for each structure and hemisphere separately. For surface areas analysis only, total surface of the structure was also entered as covariate (Sussman, Leung, Chakravarty, Lerch, & Taylor, 2016). Images were then visualized through the employment of Brain View2.…”

Correlatos estructurales de las alteraciones cognitivas en niños con TEA

“…La caracterización de los cambios anatómicos que ocurren y el dimorfismo sexual asociado que tienen lugar durante las dos primeras décadas de vida pueden ayudar a comprender los patrones de desarrollo típicos y atípicos y las diferencias de sexo en los trastornos del neurodesarrollo (Sussman, Leung, Chakravarty, Lerch & Taylor, 2016). Estudios previos centrados en el volumen cerebral total han informado de que éste seguía una trayectoria en forma de U invertida: aumentaba muy rápido en la infancia, alcanzaba su punto máximo alrededor de los 10-12 años de edad para declinar posteriormente durante la adolescencia tardía (Lenroot et al, 2007).…”

“…El análisis del volumen del cerebelo reveló un efecto de la edad que seguía una tendencia lineal (lóbulos III, IV, V, VIIIB, IX, Crus I) o una tendencia cuadrática (VI, VIIB, VIIIA) dependiendo de los lóbulos. Se encontró que el volumen del cerebelo total era significativamente menor en mujeres que en hombres, independientemente de la edad (Sussman, Leung, Chakravarty, Lerch & Taylor, 2016).…”

“…Los resultados que aparecen en estudios centrados en el desarrollo de estructuras subcorticales indican que el volumen de la SG muestra diferentes trayectorias de desarrollo, de manera que estructuras como el tálamo, el núcleo caudado y el putamen disminuyen su volumen con la edad, mientras que el hipocampo y la amígdala presenta más bien una trayectoria en forma de U invertida (aunque con los cambios más relevantes en los primeros 5 años de vida) y el cerebelo presenta una trayectoria de desarrollo más compleja, con tendencia lineal o cuadrática dependiendo de los lóbulos (Sussman, Leung, Chakravarty, Lerch & Taylor, 2016).…”

“…Esta estructura subcortical, que forma parte de los ganglios basales, sigue un patrón de desarrollo cerebral de forma lineal y el volumen de la SG disminuye con la edad tal como se ha indicado en la literatura reciente en relación con población neurotípica (Ostby et al, 2009;Sussman, Leung, Chakravarty, Lerch & Taylor, 2016;Dennison et al, 2013).…”