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    Nature Communications:局部结构-功能耦合的遗传性和个体变异性

    虽然结构和功能连接配置之间的关系,这里称为SC-FC耦合,已经在全脑水平上进行了研究,但很少有研究在区域范围内调查这种关系。在这里,我们使用来自人类连接组项目的弥散加权MRI和静息态功能MRI数据,量化了健康年轻人的区域SC-FC耦合,并研究了SC-FC耦合如何可遗传和个体之间的差异。我们发现,不同大脑区域的区域SC-FC耦合强度差异很大,但在高度结构连接的视觉和皮层下区域最强。我们还显示了基于年龄、性别和复合认知分数的个体间区域差异,并且SC-FC耦合在某些网络中具有高度遗传性。这些结果表明,区域结构-功能耦合是大脑组织的一种特殊特征,可能受到遗传因素的影响。

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    PNAS:青少年大脑功能连接的保守和破坏性模式变化

    青少年时期人类大脑功能的变化尚不完全清楚。在这项研究中,我们使用多回声功能磁共振成像(fMRI)来测量298名健康青少年的330个皮层区域和16个皮层下区域间静息态振荡的功能连通性(FC)的发育变化。受试者年龄在14 - 26岁,间隔至少6个月扫描1- 3次。我们发现FC有两种不同的与年龄相关的变化模式:保守型和破坏性。初级皮层以保守发育为主,14岁时连接较强,14 - 26岁时连接更强。联合皮层及皮层下区以破坏发育为主,连通性被重塑:14岁时较弱的连接在青春期变得较强,14岁时较强的连接变得较弱。使用成熟指数(MI)对这些发展模式进行了量化,该指数估计为每个脑区边基线FC (14 岁, FC14)和青少年FC变化(ΔFC14-26)之间的Spearman相关性。在先前的fMRI数据中,社会认知和自传体记忆任务激活了破坏性系统(负MI),并与先前的有氧糖酵解(AG)、AG相关基因表达、出生后皮层表面扩张和青少年期皮层厚度收缩的地图显著重合。这两种发育模式的存在对许多灵敏度分析是稳健的。我们的结论是,在青少年时期,人脑组织被皮质和皮质下区域之间的FC重塑所破坏。

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