研究人员为研究大脑组织提供了新的框架

加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员和埃默里大学(Emory University)以及其他研究中心的同事们将数据模拟和实验观察相结合，以弥合人类大脑大规模组织的两个主要特性之间的差距——静止活动波和行波活动波。

“功能性磁共振成像显示大脑具有全球一致的空间结构，但科学家们尚未就如何正确地编目这种结构达成共识。我们证明了少量的时空模式可以做到这一点，”加州大学洛杉矶分校神经科学和人类行为研究所精神病学和生物行为科学教授、大脑连接和认知实验室主任露西娜·乌丁说。

该实验室的统计学家、该研究的第一作者泰勒·博尔特(Taylor Bolt)说:“我们表明，以前观察到的大量经验现象是三种主要时空模式的表现。”

这项研究集中于自发的低频血氧水平依赖(BOLD)波动，这是20世纪90年代发现的一种现象。自发波动已经受到越来越复杂的分析技术的影响，导致大规模功能性大脑组织的描述相互竞争。一些研究人员强调了大脑皮层区域的同时同步——作者称之为“站立”或“静止”波结构。其他研究人员强调了大脑皮层区域的时滞同步——作者称之为“传播”或“旅行”波结构。研究人员说，“很少有人试图综合不同方法的发现”。

乌丁将缺乏共识比作印度盲人和大象的寓言，每个人都遇到了动物的一部分，并提出了与其他部分不同的描述。她说:“这个寓言告诉我们，由于我们自己有限的观察而错过‘大局’的危险。”

假设“固有功能的大脑组织的固定波和行波表示正在捕捉少量时空模式的不同方面”，作者发现，之前的一系列观察可以统一在一个框架中，对固定波和行波结构进行建模。研究人员说，他们的发现提供了“对大脑整体功能组织的描述，可以激发关于整个大脑活动协调机制的新假设。”

该研究发表在2022年7月28日的《美国医学杂志》上自然神经科学。

Uddin和加州大学洛杉矶分校Semel神经科学和人类行为研究所的助理研究员Jason Nomi与一个国际团队合作进行了这项研究，其中包括美国埃默里大学的资深作者Shella Keilholz;加拿大麦吉尔大学的Danilo Bzdok博士;美国范德堡大学的Jorge Salas和Catie Chang;以及新加坡国立大学的Thomas Yeo。

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