加州大学洛杉矶分校的研究人员和埃默里大学和其他研究中心的同事将数据模拟和实验观察相结合，以弥合人脑大规模组织的两个主要特性——静止波和行波活动之间的差距。
“功能性磁共振成像表明大脑具有全局连贯的空间结构，但科学家们尚未就对这种结构进行分类的正确方法达成共识。我们表明，少数时空模式可以完成这项工作，”Lucina Uddin 说，加州大学洛杉矶分校塞梅尔神经科学和人类行为研究所精神病学和生物行为科学教授，脑连接和认知实验室主任。
该实验室的统计学家和该研究的第一作者泰勒博尔特说：“我们表明，先前观察到的大量经验现象是三种主要时空模式的表现。”
该研究集中在自发的低频血氧水平依赖 (BOLD) 波动，这是 1990 年代发现的一种现象。自发波动受到越来越复杂的分析技术的影响，导致了对大规模功能性大脑组织的竞争描述的广阔前景。一些研究人员强调了整个皮层的大脑区域的同时同步——作者称之为“站立”或“静止”波结构。其他研究人员强调了整个皮层大脑区域的时滞同步——作者称之为“传播”或“旅行”波结构。研究人员说，“几乎没有尝试通过不同的方法综合研究结果”。
乌丁将缺乏共识比作的盲人和大象的寓言，每个人遇到动物的一个部分，并提出与其他所有部分不同的描述。她说：“这个比喻告诉我们，由于我们自己的观察有限，错过了‘大局’的危险。”
作者假设“内在功能性大脑组织的静止波和行波表示正在捕捉少量时空模式的不同方面”，作者发现一系列先前的观察可以统一在一个建模驻波和行波结构的框架中。研究人员表示，他们的发现提供了“对全球功能性大脑组织的描述，可以激发关于整个大脑活动协调机制的新假设。”
该研究发表在 2022 年 7 月 28 日的《自然神经科学》杂志上。
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