Cerebral Cortex:年龄越大,脑功能在线变异率越大

2022-02-07 00:55:35 来源:
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大脑元新功能和特别强调都普遍存在母体区别。然而,在胚胎发育和衰老过程里面,大脑元新功能外延和能够的母体母体区别性的改变还没有获取明确的数据分析。

分布区除此以外的母体区别性源于物种进化和基因表达多样性,这受到遗传和环境改变的因素。母体内的层面和行径区别都基于大脑元里面特定的新功能模式,这种母体母体区别性(IndVar)有助于人类社会的多样性和丰富性。然而,IndVar的潜在大脑基本概念在很小某种程度上仍不清楚,各种数据分析仍然基于fMRI深入数据分析确定了IndVar。例如,相同的母体在经常性精神状态的新功能的网络里面展现出成相同的直达模式,包含在成年人和男士中除此以外以及身患大脑精神障碍的参与者中除此以外(例如阿尔茨海默病、早期轻度层面障碍、停滞性情感障碍)和健康人。层面能够的IndVar仍然在大脑元的新功能模式方面获取了促使的证明,例如在阅读和听力理解方面,语言深入数据分析和流场电脑组织。母体在大脑元系统高度上也展现出成解剖拓扑上的区别和新功能的网络里面的时除此以外尺度。大脑元新功能的网络里面的IndVar也再次发生在特定的期中,例如,相同的儿童胚胎发育期中和老龄化进程。早期的几项数据相比较,心脑组织血管接收机可以因素IndVar与岁数方面的某种程度,并可以充分预测经常性精神状态波动幅度(RSFA)的岁数区别。尽管数据分析人员仍然从相同的某种某种程度探索了新功能性MRI显微数据资料里面的IndVar,但现有的数据分析仅限特定的大脑元地区、特定的岁数覆盖范围或大胆的接收机高度。在年长期或衰老过程里面,母体中除此以外全脑组织新功能直达的改变仍然很小某种程度上是未知的。

基于剑桥老龄化和大脑科学里面心(Cam-CAN)数据资料集的经常性精神状态fMRI数据资料,Liying Ma等验证了IndVar在更长里面的新功能直达性及其相同模式,并促使探究了IndVar与直达靠近和特别强调的关系。

他们试图查证举例:

(I)在健康里面观察到的新功能直达结构里面IndVar的生活空除此以外特有种。

(II)新功能的网络里面的IndVar模式如何随岁数改变。

(III)大脑元新功能直达靠近如何因素IndVar。

(IV)相同岁数段的大脑元新功能外延的IndVar与行径母体区别性中除此以外的关系。

基于来自一大群参与者(543名年长人,岁数18-88岁)的经常性精神状态新功能MRI显微数据资料,深入数据分析了大脑元新功能外延,以表征更长里面母体母体区别性的生活空除此以外特有种和区别。

随着岁数的上升,IndVar在体素高度整体区别。(A)每个窗口的平均IndVar和平均岁数中除此以外的关系。(B)各窗口IndVar的标准差与平均岁数中除此以外的关系。图里面r说明皮尔逊方面系数,p说明统计学意义。(C)七组全脑组织体素的平均IndVar。(D)七组全脑组织体素IndVar的标准差。计算每组的标准差作为误差条。缩写:IndVar,母体母体区别性;CA,年代岁数,STD,标准差。

全脑组织IndVar和生活空除此以外特有种模式随着岁数的增长速度有显着区别,该数据分析阐述了一生里面全脑组织IndVar的区别。滑动窗口深入数据分析揭示,全脑组织平均IndVar与岁数圆锥方面(r(532)u2009=u20090.71,Pu2009

脑组织内体素高度IndVar的生活空除此以外特有种模式和母体区别数万人。(A)七组全脑组织体素的IndVar。(B)全脑组织体素IndVar随岁数改变的母体区别数万人。543名受试者按岁数可分7组,每组岁数覆盖范围为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,母体母体区别性。

基于全脑组织IndVar可视化结果,国家主义方面视大脑和多模式方面视大脑的IndVar系数较高,而初级国家主义视大脑和初级好像视大脑的IndVar系数较少。通过重生验证全脑组织体素与岁数方面的IndVar母体区别数万人,大脑纤维和岛叶揭示成更高的IndVar母体区别数万人。

IndVar在相同新功能的网络里面展现出成随岁数增长速度的相同态势

促使深入数据分析了相同新功能的网络里面IndVar随岁数的区别,用二次函数粗略态势,用线性函数估计母体区别数万人。从胚胎发育曲线看,脑组织特定新功能的网络里面的IndVar与岁数圆锥方面,初级新功能的网络里面的IndVar上升(例如,视觉的网络(r(532)u2009=u20090.77,Pu2009u2009依序)。

IndVar受新功能直达靠近的因素

对受试者的滑动窗口深入数据相比较,在年长(18-88岁)期除此以外,新功能直达的量和强度在三个靠近仓里面先上升后提高,拐点成现在47岁(由二次有理数粗略得成)。使用Akaike信息原则(AIC)(Akaike 1974)比较基于线性函数和二次函数的粗略模型,AIC系数越加小,粗略效果越加好。基于二次函数的最佳粗略模型展现出成更好的效率,并被用来赢取拐点。

此外,在年长过程里面,三个靠近仓里面新功能直达的量或强度与IndVar呈圆形负方面,呈圆形U型态势。的人和老年人展现出成近似于的模式,方面性弱(或不普遍存在)(远程直达量:R(532)u2009=u20090.34,Pu2009

在第一期中,IndVar在层面和行径上的区别展现出为两种改变模式:初级视大脑的IndVar随着岁数的增长速度而停滞上升,但在联合视大脑里面始终保持在较高高度。此外,为了确定IndVar在新功能外延和层面和行径领域的母体区别中除此以外的相关联,该数据分析结合了行径数据资料进行深入数据分析,包含国家主义能够的力量也就是说测试和一般高级层面能够的流场正常人(GF)测试。力系数与岁数(r(244)u2009=u20090.67,Pu2009

该数据分析可视化了行径区别和新功能外延里面的IndVar中除此以外的体素方面性。里面央前回、里面央后回、大脑元皮质和大脑纤维的IndVar与力系数的标准差圆锥方面。重生岁数后,颧亦同(BA20)、颧极(BA38)和额亦同顶部(BA10)的IndVar与力系数的标准差呈圆形负方面。然而,在大脑元皮质和大脑纤维,力系数的标准差与IndVar圆锥方面。

这项数据分析阐述了在年长胚胎发育和衰老过程里面,IndVar模式在新功能直达方面的区别。证明了全脑组织新功能直达的IndVar随着岁数的增长速度而上升,高阶大脑元视大脑仍然展现出成高高度的IndVar,初级视大脑展现出成不断上升的IndVar高度。促使深入数据相比较,IndVar在新功能直达方面主要与远靠近外延有关。新功能直达的IndVar与国家主义效率显着方面。母体中除此以外的层面和行径区别主要是由大脑元结构和新功能的区别引起的。该数据分析从相同岁数段大脑元新功能外延区别的某种某种程度探究了IndVar的大脑基础。

原文成处

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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