Abstract Aim Head motion has a profound effect on MRI, and will contaminate comparisons of function or structure between groups that move differently. This work compares adults and infants. Infants might move differently for physical, physiological and cognitive reasons, but so far these differences have not been quantified. Methods The spatial modes and total magnitude of motion in the MRI scanner were measured (N=211). The effects of group (infant vs. adult) and stimulation paradigm (auditory vs. visual) were evaluated. Results Spatial modes of motion were found to be distinct between infant and adult groups. Infants had less anterior-posterior translational motion, but greater motion in other dimensions, often with complex multi-axis patterns. In magnitude distribution, sleeping infants often remained more still than adults, but when movement did occur it was more extreme and abrupt. Two groups of adults presented with different stimulation showed similar shapes of motion. Conclusion The spatial modes and magnitude distribution of motion differed substantially between groups, and must be considered carefully as a confound in comparisons of structure or function. The abruptness and magnitude of movement suggests that for infants relative to adults post-processing strategies such as de-noising are likely to be more effective than prospective motion correction. Key notes Quantified the spatial and temporal distribution of motion during MRI in 211 adults and neonates The different spatial modes in adults and infants were visualized and statistically contrasted The magnitude of motion had “heavier tails” in infants, with more still periods, and more large movements, than adults.

Objective: Functional connectivity magnetic resonance imaging (fcMRI) of neonates with perinatal brain injury could improve prediction of motor impairment before symptoms manifest, and establish how early brain organization relates to subsequent development. Methods: This cohort study is the first to describe and quantitatively assess functional brain networks and their relation to later motor skills in neonates with a diverse range of perinatal brain injuries. Infants (n=65, included in final analyses: n=53) were recruited from the neonatal intensive care unit (NICU) and were stratified based on their age at birth (premature vs. term), and on whether neuropathology was diagnosed from structural MRI. Functional brain networks and a measure of disruption to functional connectivity were obtained from 14 minutes of fcMRI acquired during natural sleep at term-equivalent age. Results: Disruption to connectivity of the somatomotor and frontoparietal executive networks predicted motor impairment at 4 and 8 months. This disruption in functional connectivity was not found to be driven by differences between clinical groups, or by any of the specific measures we captured to describe the clinical course. Conclusion: fcMRI was predictive over and above other clinical measures available at discharge from the NICU, including structural MRI. Motor learning was affected by disruption to somatomotor networks, but also frontoparietal executive networks, which supports the functional importance of these networks in early development. Disruption to these two networks might be best addressed by distinct intervention strategies.