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    静息态fMRI的白质功能连接:鲁棒性、​可靠性和与灰质的关系

    对整个大脑的时空组织的全面表征对于理解人类大脑的功能和功能障碍都是至关重要的。灰质静息状态功能连接(FC)有助于揭示大脑固有的基线网络。然而,尽管有研究表明脑白质(WM)的FC在任务和休息时确实发生了变化,但白质(WM)几乎占大脑的一半,在这一表征中却基本被忽略。在本研究中,我们鉴定了静息态fMRI的9个白质功能网络(WM-FNs)和9个灰质功能网络(GM-FNs)。利用多路fMRI数据计算类内相关系数(ICC),评估静态功能连接(SFC)和动态功能连接(DFC)的可靠性。在GM-FNs、WM-FNs和GM-WM-FNs中估计SFC、DFC和它们各自的ICCs之间的关联。GM-FNs的SFC强于WM-FNs,但对应的DFC较低,说明WM-FNs更具动态性。在GM-和WM-FNs中,SFC、DFC及其ICCs之间的关联相似。这些结果表明,WM fMRI信号包含与GM相似的丰富时空信息,可能为更好地建立全脑功能组织提供重要线索。

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    NC:人脑皮层髓鞘形成和兴奋-抑制平衡协同调控结构-功能耦合

    最近的研究表明,在人类大脑中,结构和功能连接之间的关系因区域而异,在感觉关联皮层层次上出现了耦合减少的现象。然而,驱动这种表达的生物学基础在很大程度上仍然未知。在这里,我们假设皮质内髓鞘形成和兴奋抑制(EI)平衡介导结构-功能耦合(SFC)的异质表达及其在皮质层次上的时间差异。我们采用基于图谱和体素的连接方法来分析从两组健康参与者获得的神经成像数据。我们的研究结果在六个互补的处理管道中是一致的:1)SFC及其时间方差在单峰-跨峰和颗粒-无颗粒梯度中分别减小和增加;2)髓鞘形成增加和EI比值降低与SFC刚性增强和瞬时SFC波动受限有关;3)当从颗粒状皮质区向无颗粒状皮质区穿越时,从EI比率逐渐转变为髓鞘形成作为SFC的主要预测因子。总的来说,我们的工作提供了一个概念化人脑结构-功能关系的框架,为更好地理解脱髓鞘和/或EI失衡如何诱导大脑疾病重组铺平了道路。

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