血液灌注是指流經一個器官或組織體的毛細循環血流速率，是所有器官的重要生理特性，對大腦具有重要意義。大腦是人體最重要的器官，重量僅占體重的2～3%，但正常成人全腦血流量約為800～1000毫升/分鐘，占每分鐘心臟搏出量的20%。腦血流量（Cerebral Blood Flow，CBF）是指每100g腦組織在單位時間內通過的血流量，被認為是大腦新陳代謝和神經活動的重要指標。近年來，CBF失調已成為神經系統疾病和精神疾病的潛在神經影像生物標志物。既往研究發現CBF受遺傳因素影響，但這些研究多關注中老年人，目前尚無對年輕人群CBF的遺傳性報道。
為了研究年輕人群CBF的遺傳度并探索其腦區特異性，中國科學院心理研究所研究員周媛帶領的團隊，并與磁共振成像研究中心工程師黨祎合作，開展了一項雙生子研究。該研究招募了130名同性別青少年或成年早期的雙胞胎志愿者，通過動脈自旋標記成像進行CBF測量，并從Harvard-Oxford模板腦區、腦葉、腦動脈灌注區域三種不同空間尺度，分析了各腦區CBF的遺傳度。
研究表明，年輕人大腦左前動脈和大腦右后動脈灌注腦區的CBF受中等程度遺傳因素影響，主要體現在額葉、扣帶回和紋狀體等腦區，且左半球腦區的遺傳度最高。這表明遺傳因素對年輕人群特定腦區CBF有影響。上述成果拓展了科學家對發育中大腦CBF遺傳基礎的認知，并強調了腦區水平分析對理解CBF遺傳度的重要性。此外，研究發現，年輕人群中皮層腦區CBF遺傳度低于文獻報道的中老年人人群，為了更好地剖析年齡與CBF遺傳度之間的關系，將在更大的年齡范圍內對CBF的遺傳度進行研究。
鑒于青少年和年輕成年人正處于大腦發育的關鍵階段，易受情緒障礙和精神疾病的影響，探究該人群CBF的遺傳度，有助于識別CBF異常精神疾病的潛在生物標志物。因此，該研究對科學研究和臨床實踐具有重要意義，并強調了進一步研究遺傳在腦功能和心理健康中的作用的必要性。
相關研究成果在線發表在Cerebral Cortex上。研究工作得到中國科學院技術支撐人才項目、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、心理所“揭榜掛帥”項目的支持。澳門大學的研究人員參與工作。
Harvard-Oxford模板中各個腦區 CBF 的遺傳度。A：ACE模型示意圖；B：CBF有顯著遺傳貢獻的腦區分布；C：各腦區CBF的遺傳貢獻程度。