发展中静息状态亚脑区之间不平衡状态的模式
神经元与认知
2025-09-09 v2 生物物理
摘要
功能脑网络源于不同但相互连接的区域的复杂且协调的活动，这些区域支撑着人类认知功能的多样性 repertoire。结构平衡理论 (SBT) 已成功应用于通过分析平衡和不平衡三角构型来建模此类非平凡连接。在本研究中，我们使用 SBT 检查静息状态脑亚网络中不平衡三角构型网络，这些网络在发展过程中发生动态变化。我们展示了反相关模式在生命周期中的演变，反映出从儿童期的局部模块化组织向青春期的灵活和可重构架构，再到成年期高度分离和功能专门化网络系统的发展轨迹。这一发展轨迹表明，反相关模式的扩散并非脑组织的内在特征。这种成熟组织促进了自我指称、内部生成认知过程与外部导向、目标导向认知之间的平衡，从而实现高效和适应性的认知控制。这种平衡由 Default Mode Network (DMN) 和 Frontoparietal Network (FPN) 之间的显著反相关所支撑。而在青春期，这些反相关显著较弱，这表明从青春期到成年期，这些网络连接的成熟建立了支持内部和外部认知过程分离的功能架构。这些发现阐明了反相关模式在脑网络中的动态演化如何支持认知发展贯穿生命周期，为理解适应性认知控制的神经基础提供了新视角。
引用
@article{arxiv.2508.01307,
title = {Patterns of imbalance states between sub-brain regimes during development in the resting state},
author = {Fahimeh Ahmadi and Zahra Moradimanesh and Reza Khosrowabadi and G. Reza Jafari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01307},
year = {2025}
}
备注
16 pages