大腦中的負激活及其網(wǎng)絡研究.pdf

1、大腦是我們目前所知的最復雜、最完善的動態(tài)信息處理系統(tǒng)。在某種意義上，大腦可以被看作一個多層次的動態(tài)分布式網(wǎng)絡，為實現(xiàn)一系列復雜功能，它能夠不斷組織和重塑其功能連接。之前的腦功能研究主要集中在與任務相關的激活區(qū)域上，直到近來對負激活區(qū)域的研究才逐漸成為熱點。然而，人們對負激活的研究仍局限于確定腦內負激活的區(qū)域，并對其進行功能定位，進而探索負激活的生理機制。 文獻報道，大腦在沒有任務的清醒、靜息狀態(tài)時也存在一定的功能活動模式。而在靜

2、息狀態(tài)下活躍的點，在任務狀態(tài)下往往是負激活的。所以我們嘗試用任務狀態(tài)下負激活點的信息，來反映靜息狀態(tài)腦內的活動模式。 復雜網(wǎng)絡的研究是系統(tǒng)復雜性理論研究的一部分，作為研究復雜性科學和復雜系統(tǒng)的有力工具，為此課題的研究提供了全新的視角。本文用這種方法圍繞腦內負激活的研究作了以下工作： 1、簡要介紹了大腦中的負激活現(xiàn)象，分析了其生理學基礎，并初步討論了與之密切相關的靜息狀態(tài)下的腦網(wǎng)絡。 2、首次將復雜網(wǎng)絡理論引入了大

3、腦負激活的研究中。我們關注兩種不同認知任務(符號方向判別實驗和數(shù)字加和實驗)，提取任務中的負激活點信息構建了網(wǎng)絡。結果顯示，兩個網(wǎng)絡均具有大的簇系數(shù)、小的平均路徑長度，即網(wǎng)絡具有小世界特性。這在一定程度上解釋了大腦在信息傳輸過程中為何高速、有效。 3、最后我們計算了網(wǎng)絡的一個全局變量——節(jié)點的介數(shù)值，并找到網(wǎng)絡中介數(shù)最大的前十個點所在的腦區(qū)，結合負激活與靜息態(tài)下腦網(wǎng)絡的關系，初步推測了扣帶回\楔前葉、額葉屬于靜息網(wǎng)絡的關鍵性區(qū)域