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    NC:脑白质BOLD功能连通性的颅内电生理及结构基础

    虽然功能性磁共振成像(fMRI)研究主要集中在灰质上,但最近的研究一致发现,血氧水平依赖(BOLD)信号可以在白质中可靠地检测到,功能连接(FC)已被组织成白质中的分布式网络。然而,尚不清楚这种白质FC是否反映了潜在的电生理同步。为了解决这个问题,我们使用了16例耐药癫痫患者的颅内立体脑电图(SEEG)和静息状态功能磁共振成像(fMRI)数据。我们发现BOLD FC与SEEG FC在白质中相关,并且这一结果在每个参与者的广泛频段范围内是一致的。通过纳入扩散谱成像数据,我们还发现SEEG和fMRI的白质FC与白质结构连通性相关,表明解剖纤维束是白质功能同步的基础。这些结果为白质BOLD FC的电生理和结构基础提供了证据,它可能是精神和神经疾病的潜在生物标志物。

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    人脑功能结构的年龄差异

    大脑的内在功能组织在成年后会发生变化。年龄差异在多个空间尺度上被观察到,从分布式大脑系统的模块化和全局分离的减少,到网络特异性的去分化模式。然而,我们尚不确定去分化是否会导致大脑功能随着年龄的增长发生不可避免的,局限性的经验依赖的整体变化。我们采用多方法策略在多个空间尺度上调查去分化。在年轻(n=181)和年老(n=120)的健康成年人中收集多回波(ME)静息态功能磁共振成像。在保留群体水平的脑区和网络标签的同时,实现了对个体变异敏感的皮层分割以用于每个被试的精确功能映射。ME-fMRI处理和梯度映射识别了全局和宏观网络的差异。多变量功能连接方法测试了微观尺度的连边水平差异。老年人表现出较低的BOLD信号维度,与整体网络去分化相一致。梯度基本上是年龄不变的。连边水平的分析揭示了老年人中离散的、网络特异的去分化模式,视觉和体感网络在功能连接内更为整合,默认和额顶控制网络表现出更强的连接,以及背侧注意网络与跨模态区域更为整合。这些发现强调了多尺度、多方法来表征功能性大脑老化结构的重要性。

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    PNAS:功率谱显示白质中明显的BOLD静息态时间过程

    准确描述血氧水平依赖(BOLD)信号变化的时间过程对功能性MRI数据的分析和解释至关重要。虽然多项研究表明白质(WM)在任务诱发下表现出明显的BOLD反应,但尚未对WM自发信号波动的时间过程进行全面的研究。我们测量了WM内一组区域的功率谱,这组区域的的静息态时间序列是独立成分分析显示为同步活动。根据它们的功率谱,在每个成分中,体素明显地分为两类:一组显示出一个单独的峰,而另一组在更高的频率上有一个额外的峰。它们的分组具有位置特异性,其分布反映了独特的神经血管和解剖结构。重要的是,两类体素在功能整合中的参与存在差异,这体现在两类体素在区域间连接数量上的差异。综上所述,这些发现表明,WM信号在本质上是异质性的,并依赖于局部的结构-血管-功能关联。

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