幼少期における構造脳ネットワークと機能脳ネットワークの非同期的発達は、主として縦断的な脳画像データの不足により、依然として十分に検討されていない。この時間次元を解明することは重要であり、脳の構造が機能を支えるかどうかだけでなく、その影響がいつ、どのタイムスケールで現れるのかを明らかにし、構造―機能（S-F）結合に対する理解を作り替える可能性がある。しかし、急速な新生児の脳成熟や物流上の制約が縦断データの収集を妨げ続けている一方で、大規模な断面型マルチモーダル・データセットは、このギャップを埋めるために現在利用可能である。
ここでは、断面データから発達軌跡を再構成する縦断的な被験者ペアリング枠組みを提案する。この枠組みは、あらかじめ定めた年齢差を持つように乳児をペアリングし、構造的特徴と機能的特徴の両方における類似性を最大化することで、構造的成熟に対する機能的変化の縦断的軌跡を近似する。事例研究として、本枠組みをマルチモーダルdHCP脳データセットの505人の新生児のサブセットにおけるシルビウス裂周囲領域へ適用した。髄鞘化指数をMRIから構造的特徴として導出し、安静時機能的MRIから低周波揺らぎの分画振幅（fALFF）を機能的特徴として導出した。従来型の断面解析では、S-F相関の大きさは中程度（r = 0.34）であった。一方、提案枠組みでは、構造的成熟が機能的成熟に先行することが約5日である場合に、S-F結合が有意に増加しr = 0.46となった。これらの結果は、新生児において構造脳発達に対する機能的成熟の遅れを示す新規の証拠を与える。本研究は、発達初期の脳におけるS-F関係の解明を超えて、将来の縦断研究のための枠組みを確立し、発達軌跡、加齢、疾患予測にわたる脳モデリングを前進させる。
https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737182