Cerebral Cortex:年龄组越大,脑功能网络变异率越大

2022-02-14 13:10:22 来源:
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神经元系统和不论如何都存在生物体不同。然而,在发育和再生全过程里面,神经元系统移动性和意志力的生物体突变性的突变还没有得到一致的研究成果。

种群间的突变性起源于品种进化和基因表达多样性,这颇受到基因型和周围环境突变的制约。群体内的理解和举动不同都基于神经元里面特定的系统来进行,这种生物体突变性(IndVar)有助于人类社会生活的多样性和丰富性。然而,IndVar的潜在神经原理在很小素质上仍不吻合,各种研究成果现在基于fMRI数据分析已确定了IndVar。例如,相异的生物体在有规律完全的系统网络平台里面显出有出有相异的通往来进行,除此以外在年长和女性彼此间以及患有神经精神病的大多数人彼此间(例如阿尔茨海默病症、最初轻度理解障碍、双相心灵障碍)和肥胖症人。理解意志力的IndVar现在在神经元的系统来进行全面性得到了再进一步的确实,例如在阅读和视力障碍理解全面性,语言数据分析和表面张力智能。生物体在神经元系统高度上也显出有出有鉴定拓扑上的不同和系统网络平台里面的时间尺度。神经元系统网络平台里面的IndVar也发生在特定的阶段,例如,相异的儿童发育阶段和人口老化数据流。最初的几项研究成果表明,心脑血管频亲率可以制约IndVar与年龄组具体的素质,并可以充分预测有规律完全波动小幅度(RSFA)的年龄组不同。尽管研究成果工作人员现在从相异的尺度探索了系统性磁共振成像统计数据里面的IndVar,但现有的研究成果仅限于特定的神经元范围、特定的年龄组范围或大胆的频亲率高度。在成年期或再生全过程里面,生物体彼此间全脑系统通往的突变无论如何很小素质上是未知的。

基于剑桥人口老化和理解科学里面心(Cam-CAN)统计数据集的有规律完全fMRI统计数据,Liying Ma等验证了IndVar在寿命里面的系统通往性及其相异来进行,并再进一步探讨了IndVar与通往相距和不论如何的父子关系。

他们试图澄清以下几点:

(I)在肥胖症里面观察到的系统通往形态里面IndVar的三维空间特有种。

(II)系统网络平台里面的IndVar来进行如何随年龄组突变。

(III)神经元系统通往相距如何制约IndVar。

(IV)相异年龄组段的神经元系统移动性的IndVar与举动突变性彼此间的父子关系。

基于来自一大群大多数人(543名成年人,年龄组18-88岁)的有规律完全系统磁共振成像统计数据,数据分析了神经元系统移动性,以比如说寿命里面生物体突变性的三维空间特有种和不同。

随着年龄组的增加,IndVar在体素高度整体不同。(A)每个窗口的千分之IndVar和半数彼此间的父子关系。(B)各窗口IndVar的平方根与半数彼此间的父子关系。图里面r表示皮尔逊具体系数,p表示博弈论意义。(C)七组全脑体素的千分之IndVar。(D)七组全脑体素IndVar的平方根。计算每组的平方根作为标准差条。缩写:IndVar,生物体突变性;CA,世纪末年龄组,STD,平方根。

全脑IndVar和三维空间特有种来进行随着年龄组的快速增长有显着不同,该研究成果阐述了一生里面全脑IndVar的不同。滑动窗口数据分析推测,全脑千分之IndVar与年龄组棱具体(r(532)u2009=u20090.71,Pu2009

脑内体素高度IndVar的三维空间特有种来进行和突变亲率。(A)七组全脑体素的IndVar。(B)全脑体素IndVar随年龄组突变的突变亲率。543名颇受试者按年龄组可分7组,每组年龄组范围为10岁(第1组:18~28岁,第2组:29~38岁,P<0.01)。第7组:79~88岁)。缩写:IndVar,生物体突变性。

基于全脑IndVar仿真结果,青年运动具体皮质和多来进行具体皮质的IndVar值较高,而初级青年运动皮质和初级感觉皮质的IndVar值较高。通过终归验证全脑体素与年龄组具体的IndVar突变亲率,里面脑和岛叶推测出有更佳的IndVar突变亲率。

IndVar在相异系统网络平台里面显出有出有随年龄组快速增长的相异21世纪

再进一步数据分析了相异系统网络平台里面IndVar随年龄组的不同,用二次表达式也就是说21世纪,用差分表达式至少突变亲率。从发育曲线看,脑特定系统网络平台里面的IndVar与年龄组棱具体,初级系统网络平台里面的IndVar增加(例如,视觉网络平台(r(532)u2009=u20090.77,Pu2009u2009排列)。

IndVar颇受系统通往相距的制约

对颇受试者的滑动窗口现在有,在成年(18-88岁)期间,系统通往的数量和强度在三个相距仓里面先增加后减少,简而言之出有现在47岁(由二次多项式也就是说结论有)。使用Akaike讯息标准(AIC)(Akaike 1974)非常基于差分表达式和二次表达式的也就是说框架号,AIC值越小,也就是说效果越好。基于二次表达式的最佳也就是说框架号显出有出有更好的性能,并被用来得到简而言之。

此外,在成年全过程里面,三个相距仓里面系统通往的数量或强度与IndVar呈负具体,呈U型号21世纪。年轻人和老年人显出有出有相像的来进行,具体性很弱(或不存在)(远程通往数量:R(532)u2009=u20090.34,Pu2009

在第一阶段,IndVar在理解和举动上的不同显出有为两种突变来进行:初级皮质的IndVar随着年龄组的快速增长而短时间增加,但在为首皮质里面自始至终保持在较高高度。此外,为了已确定IndVar在系统移动性和理解和举动领域的生物体不同彼此间的关联,该研究成果转化了举动统计数据进行数据分析,除此以外青年运动意志力的生命力匹配试验中和一般高级理解意志力的表面张力智力(GF)试验中。力值与年龄组(r(244)u2009=u20090.67,Pu2009

该研究成果仿真了举动不同和系统移动性里面的IndVar彼此间的体素具体性。机关前终、机关后终、脊髓和里面脑的IndVar与力值的平方根棱具体。终归年龄组后,颞下终(BA20)、颞极(BA38)和额下终顶部(BA10)的IndVar与力值的平方根呈负具体。然而,在脊髓和里面脑,力值的平方根与IndVar棱具体。

这项研究成果阐述了在成年发育和再生全过程里面,IndVar来进行在系统通往全面性的不同。确实了全脑系统通往的IndVar随着年龄组的快速增长而增加,高阶神经元皮质自始至终显出有出有高高度的IndVar,初级皮质显出有出有不断增加的IndVar高度。再进一步现在有,IndVar在系统通往全面性主要与近相距移动性有关。系统通往的IndVar与青年运动性能总体具体。生物体彼此间的理解和举动不同主要是由神经元形态和系统的不同造成了的。该研究成果从相异年龄组段神经元系统移动性不同的尺度探讨了IndVar的神经基础。

书名出有处

Ma Liying,Tian Lixia,Hu Tianyu et al. Development of Individual Variability in Brain Functional Connectivity and Capability across the Adult Lifespan.[J] .Cereb Cortex, 2021, undefined: undefined.

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