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PNAS:层级动态是人脑的一个宏观组织原则

多模态证据表明,大脑区域在不同时间尺度积累信息,这个时间尺度随解剖层次的不同而不同。因此,这些实验定义的时间接受窗口在远离感觉输入的皮层区域最长。有趣的是,这些区域的自发活动也在相对较慢的时间尺度上进行(也就是说,表现出较慢的短期自相关衰减)。这些发现提出了分层时间尺度代表大脑功能内在组织原则的可能性。在这里,我们使用静息状态功能磁共振成像(functional MRI)显示,持续动态的时间尺度在整个人类大脑皮层遵循层级空间梯度。这些内在的时间尺度梯度引起了大规模皮层网络之间的系统频率差异,并预测了功能连接的个体特征。全脑覆盖允许我们进一步研究皮层下动力学的大尺度组织。我们发现,皮质的时间尺度梯度在纹状体、丘脑和小脑的地形上反映出来。最后,海马内的时间尺度遵循一个由后到前的梯度,与表征尺度增加的纵向轴相对应。因此,层级动态作为哺乳动物大脑的全球组织原则出现了。

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