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功能脑网络的相互作用由人类结构连接组中的 k-团渗流形成

无序系统与神经网络 2025-02-24 v3

摘要

人类结构连接组具有复杂的内部群落组织,表现为高度重叠,并与功能和认知现象相关。我们探索了连接组网络中的连接特性,表明异常高阶的 kk-团渗流是人类结构连接组的特征。由此产生的结构组织在整个连接组中维持了高局部连接密度,同时保留了网络整体的稀疏性。为分析这些发现,我们提出了一种新模型,用于描述网络形成过程中在连接长度约束下具有相变动力学的高阶团渗流涌现。研究功能脑子网络的结构基础时,我们发现其子网络间的相互作用与其结构连接中团簇的形成存在直接关系。基于这些发现,我们假设渗流团簇充当了相互作用的功能子网络之间的分布式边界,展示了其结构连接的复杂互补性质。我们还考察了个体特异性与共性结构连接的差异,发现后者在结构群落的连接中起到支撑作用。同时,与共性连接相比,个体连接的优越性造成了功能脑子网络相互作用的变异性。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.07218,
  title  = {Interaction of functional brain networks is formed by k-clique percolation in the human structural connectome},
  author = {V. Tiselko and O. Dogonasheva and A. Myshkin and O. Valba},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07218},
  year   = {2025}
}