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人类大脑发育经历五个阶段 这一研究成果可以从哪些方面申请专利？

专利代理 发布时间：2025-11-25 23:59:07 浏览: 次


剑桥大学MRC认知与脑科学单位领导的一项研究使用MRI扩散扫描数据集，这些扫描通过跟踪水分子在脑组织中移动来映射神经连接。
 
在《自然通讯》上发表的一项研究中，科学家表示他们在普通人的生命中检测到五个大脑结构的大致阶段，这些阶段在我们大脑在出生到死亡之间重新配置的四个关键“转折点”之间划分。
 
儿童的大脑“拓扑结构”从出生到九岁，然后在青少年阶段过渡，这个阶段通常会持续到32岁。
 
我们三十多岁时，大脑的神经连接会转变为成人模式。这是最长的阶段，持续了三十年以上。大约在66岁左右出现的第三个转折点标志着大脑结构“早期衰老”阶段的开始。最后，大约在83岁时，大脑会进入“晚期衰老”阶段。
 
我们都知道大脑的连接对我们的成长至关重要，但我们缺乏关于它如何在我们的一生中变化以及为什么变化的总体图景。
 
在整个大脑中，从出生到大约九岁，连接以相同的模式重新编织。
 
与此同时，灰质和白质的体积迅速增长，使得皮质厚度——即外灰质和内白质之间的距离——达到峰值，并且皮质折叠，即外脑的特征性隆起，趋于稳定。
 
在九岁这个第一个转折点，大脑在认知能力上经历了跳跃式增长，同时心理卫生疾病的风险也在增加。
 
大脑的第二个“时代”，即青春期时代，白质体积继续增加，因此，大脑通信网络的组织变得越来越精细，这可以通过扫描中的水扩散来衡量。
 
这个时代的特点是特定区域内部以及整个大脑范围内快速通信的效率，这与认知表现的提升有关。
 
神经效率就像你所想象的那样，通过短路径连接良好，青春期是唯一这种效率增加的时期。
 
这些发展在三十年代初达到顶峰，研究人员表示，这是整个生命周期中“最强的拓扑拐点”。
 
在32岁左右，我们看到布线方向的变化最大，并且轨迹的整体变化也最大，与其他所有拐点相比。
 
虽然青春期有一个明确的开始，但青少年期的结束在科学上却很难确定。基于纯粹的神经结构，我们发现，类似青少年的脑结构变化在三十多岁时结束。
 
在32岁时，成年期的最长阶段开始了。大脑结构与之前的阶段相比稳定下来——在接下来的三十年里没有重大转折点。研究人员表示，这与基于其他研究的“智力和个性的平台期”相对应。
 
他们还发现，在这个时期，“隔离”现象更为显著，因为各地区逐渐开始变得更加 compartmentalised。
 
66岁是一个转折点，变化程度较轻，并没有由任何主要的结构性变化所定义，尽管研究人员仍然发现，在这个年龄段左右，大脑网络的模式平均发生了有意义的变化。
 
这些数据表明，大脑网络的逐渐重组在六十年代中期达到顶峰，这可能与衰老有关，随着白质开始退化，连接性进一步减少。
 
最后一个转折点出现在83岁左右，进入了最后一个大脑结构阶段。虽然这个阶段的数据有限，但其特点是从整体到局部的转变，因为整个大脑的连接进一步下降，对某些区域的依赖增加。     
可以从以下方面申请专利：
 
1. 大脑阶段评估方法和诊断工具
 
专利方向：开发一种非侵入性方法，利用MRI扩散扫描数据集来评估个体的大脑结构阶段（如儿童期、青少年期、成年期、早期衰老期、晚期衰老期）及其转折点（9岁、32岁、66岁、83岁）。
 
具体应用：一种基于MRI数据的算法，自动生成大脑阶段报告，帮助医生进行个性化诊断。这可以申请方法专利或软件专利。
 
2. 神经连接拓扑结构分析算法
 
专利方向：专利保护用于分析MRI扩散数据的专用算法，该算法能量化大脑拓扑结构的变化（如网络巩固、隔离现象），并识别转折点。
 
具体应用：软件或云计算平台，处理MRI扫描数据，输出大脑连接效率指标（如神经效率、隔离程度），用于研究或临床监测。这可以申请软件专利或算法专利。
 
3. 大脑疾病风险预测系统
 
专利方向：开发一种系统，利用大脑阶段转折点来预测神经发育疾病（如学习困难）或神经退行性疾病（如痴呆症）的风险。
 
具体应用：一种集成硬件（MRI扫描仪）和软件的医疗设备，用于早期筛查和干预规划。例如，在66岁转折点监测白质退化，以预防痴呆症。这可以申请系统专利或医疗设备专利。
 
4. 个性化干预和治疗方法
 
专利方向：基于大脑阶段设计认知训练、药物治疗或生活方式干预方案，以优化大脑健康或减缓衰老。
 
具体应用：一种定制化治疗计划，包括大脑阶段评估和针对性干预，可能涉及数字健康应用或药物组合。这可以申请方法专利或用途专利。
 
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关键词： 如何申请专利 专利申请  

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