探究脑卒中后脑临界态的结构与功能方面

本文探讨脑在如脑卒中这类损伤后的临界动力学问题。据假设，健康大脑在相变（临界点）附近运作，这为信息传输与对输入的响应提供了最优条件。若结构损伤可导致临界点消失从而无法达成自组织临界，则可为脑卒中后脑功能受损提供理论解释。然而，我们的工作利用脑网络模型证明，即便在脑卒中后动力学仍保持临界。在作为常用临界性指标之一的活跃节点第二大簇的平均尺寸表现出异常行为的情况下，这源于网络完整性的丧失（可在图论中量化），而非真正的非临界动力学。我们提出一种解释该异常的人工脑卒中简单模型。所提结果解读由对脑卒中后患者与对照组真实连接体的分析所证实。所述结果涉及神经生物学数据；但所得结论适用于承认临界态的一大类复杂系统。