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Cell Reports:青年静息状态皮层hubs分为4类

在儿童时期,支持高级认知过程的神经系统经历了快速生长和完善,这依赖于整个大脑激活的成功协调。一些协调是通过皮质中枢发生的,皮质中枢是与其他功能网络共同激活的大脑区域。成人皮层中枢有三种不同的特征,但在认知发生关键改善的发育过程中,人们对中枢的类别知之甚少。我们在大型青年样本(n = 567,年龄8.5-17.2)中确定了四个不同的中枢类别,每个类别都表现出比成年人更多样化的连接概况。整合控制-感觉处理的青少年中枢分为两个不同的类别(视觉控制和听觉/运动控制),而成人中枢则统一在一个类别下。这种分裂表明,在功能网络经历快速发展的同时,需要隔离感觉刺激。青少年控制处理中枢的功能协同激活强度与任务表现有关,这表明在将感觉信息传递到大脑控制系统和从大脑控制系统传递信息方面起着特殊作用。

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静息态下大脑的动态模块化指纹

摘要:人脑是一个动态的模块化网络,可以分解为一系列模块,其活动随时间不断变化。静息状态下,在亚秒级的时间尺度上会出现几个脑网络,即静息态网络(RSNs),并进行交互通信。本文尝试探究自发脑模块化的快速重塑及其与RSNs的关系。三个独立的健康受试者静息态数据集(N=568),对其使用脑电/脑磁图(EEG/MEG)来探究模块化脑网络的动态活动。本文证实了RSNs的存在,且其中一些网络存在分裂现象,尤其是默认模式网络、视觉、颞区和背侧注意力网络。本文也证明了心理意象中的个体间差异与特定模块的时间特征有关,尤其是视觉网络。综上所述,本文的研究结果表明大规模电生理网络在静息态时具有依赖模块化的动态指纹。

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成年期人类大脑功能网络的重叠模块组织

已有研究表明,作为人类大脑基本特征的大脑功能模块化组织会随着成年期的发展而发生变化。然而,这些研究假设每个大脑区域都属于一个单一的功能模块,尽管已经有趋同的证据支持人类大脑中功能模块之间存在重叠。为了揭示年龄对重叠功能模块组织的影响,本研究采用了一种重叠模块检测算法,该算法不需要对年龄在18 - 88岁之间的健康队列(N = 570)的静息态fMRI数据进行事先了解。推导出一系列的测量来描述重叠模块结构的特征,以及从每个参与者中识别出的重叠节点集(参与两个或多个模块的大脑区域)。年龄相关回归分析发现,重叠模度和模块相似度呈线性下降趋势。重叠节点数目随年龄增长而增加,但在脑内的增加并不均匀。此外,在整个成年期和每个年龄组内,节点重叠概率始终与功能梯度和灵活性呈正相关。此外,通过相关和中介分析,我们发现年龄对记忆相关认知表现的影响可能与重叠功能模块组织的变化有关。同时,我们的研究结果从大脑功能重叠模块组织的角度揭示了与年龄相关的分离减少,这为研究成年期大脑功能的变化及其对认知表现的影响提供了新的视角。

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