网络可控性的性别差异作为青少年执行功能的预测因子
神经元与认知
2018-01-16 v1 系统与控制
摘要
执行功能在发育晚期出现，并在男性和女性中表现出不同的发育趋势。青少年执行功能的性别差异已与精神病理易感性以及影响健康的行为相关联。然而，这些差异的神经生物学基础尚不清楚。在此我们检验如下假设：青少年执行功能的性别差异源于结构脑网络可控性的性别差异，因为这些网络在发育过程中重新连接。结合网络神经科学和网络控制理论的方法，我们表征了从 882 名 8-22 岁男女青年扩散成像数据估计得到的结构脑网络的控制特性。我们通过估计平均可控性和模态可控性来总结这些网络的控制特性，这两个统计量探查脑区驱动网络朝向易达 versus 难达状态难易程度。我们发现女性在额叶、顶叶和皮层下区域具有更高的模态可控性，而男性在额叶和皮层下区域具有更高的平均可控性。此外，男性中较高的内侧额叶皮层和皮层下平均可控性值与执行功能呈负相关。最后，我们发现平均可控性预测 n-back 工作记忆任务中激活的性别依赖性个体差异。综上，我们的发现支持如下观点：结构脑网络可控性的性别差异可部分解释执行功能的性别差异。结构脑网络的可控性也预测任务相关激活的特征，表明可控性更一般地代表对网络状态的情境特异性约束的潜力。
引用
@article{arxiv.1801.04623,
title = {Sex differences in network controllability as a predictor of executive function in youth},
author = {Eli J. Cornblath and Evelyn Tang and Graham L. Baum and Tyler M. Moore and David R. Roalf and Ruben C. Gur and Raquel E. Gur and Fabio Pasqualetti and Theodore D. Satterthwaite and Danielle S. Bassett},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.04623},
year = {2018}
}