人类连接组中与脑功能枢纽相关的高阶复形的拓扑

由不同阶的单纯形描述的复杂系统中的高阶连通性，为基于单纯形的动力学变量与相互作用提供了几何结构。构成人类连接组功能几何的单纯复形对于大脑复杂动力学可能至关重要。在此背景下，连接最紧密的脑区（被指定为枢纽节点）在支持整合性脑功能中发挥核心作用。在此，我们研究了附着于女性和男性连接组中八个全局枢纽的单纯复形结构，并识别了受影响脑区中的核心网络。根据其拓扑维数（定义为节点参与的所有阶的单纯形数量），这八个枢纽（左右大脑半球的壳核、尾状核、海马体和丘脑本部）排名最高。此外，我们分析了单纯形的权重依赖异质性。我们证明了当阈值权重逐渐增加时，所识别的核心网络结构和拓扑熵会发生变化。这些结果突出了高阶相互作用在人脑网络中的作用，并为女性和男性连接组之间的（不）相似性提供了额外证据。