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fMRI中自发性短暂脑网络交互的行为相关性

几十年来,大脑不同区域的自发波动功能磁共振成像(fMRI)信号如何与行为相关一直是一个悬而未决的问题。这些信号中的相关性,被称为功能连接,可以在几分钟的数据中求平均值,为个人提供一个稳定的功能网络体系结构的表示。然而,这些稳定的特征和行为特征之间的联系已经被证明是由个体解剖学差异所主导的。在此,我们利用核学习工具,提出了评估和比较时变功能连接、时均功能连接、大脑结构数据和非成像受试者行为特征之间关系的方法。我们将这些方法应用于人类连接体项目静息状态fMRI数据,以显示时变的fMRI功能连接,在几秒钟的时间尺度上检测到,与一些不受解剖学支配的行为特征有关。尽管时间平均的功能连接在个体间的fMRI信号变化中占最大比例,但我们发现,智力的某些方面只能用时间变化的功能连接来解释。随着时间变化的fMRI功能连通性与群体行为变异性有一种独特的关系,这一发现表明,它可能反映了稳定神经结构周围的瞬时神经元通信波动。

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