利用脑电源成像发现人类新生儿大脑中的动态功能网络

当人类大脑表现出局部和大规模神经元群体之间有组织的通信时，其诞生的过程仍未被描述。我们在 100 名足月龄婴儿的静息态 EEG 源估计中，报告了宏观尺度动态功能连接的存在，其具有丰富的拓扑组织、独特的频谱特征和尺度不变的时间动态。这些功能网络涵盖默认模式网络、初级感觉-边缘系统、丘脑-额叶、丘脑-感觉运动和视觉-边缘系统，局限于 delta 和低 alpha 频段（1-8 Hz）。这些网络的时间动态不仅嵌套在慢得多的时间尺度（<0.1 Hz）内，而且以分层的领先-跟随组织相关联。我们表明，受解剖约束的、组织丰富的静息态网络空间拓扑、频谱内容和时间波动，反映了足月龄人类大脑中已建立的内在动态功能连接组。对这些网络空间架构的图论分析揭示了小世界拓扑以及相互连接的皮质枢纽的独特富俱乐部组织，这些枢纽在多个时间尺度上表现出丰富的同步动态。该方法为推进我们对人类大脑动态网络早期配置组织的理解开辟了新途径，并为研究患病早产儿功能性脑网络发育提供了一个新颖的监测平台。