论文部分内容阅读
大脑是我们目前所知的最复杂、最完善的动态信息处理系统。在某种意义上,大脑可以被看作一个多层次的动态分布式网络,为实现一系列复杂功能,它能够不断组织和重塑其功能连接。之前的脑功能研究主要集中在与任务相关的激活区域上,直到近来对负激活区域的研究才逐渐成为热点。然而,人们对负激活的研究仍局限于确定脑内负激活的区域,并对其进行功能定位,进而探索负激活的生理机制。
文献报道,大脑在没有任务的清醒、静息状态时也存在一定的功能活动模式。而在静息状态下活跃的点,在任务状态下往往是负激活的。所以我们尝试用任务状态下负激活点的信息,来反映静息状态脑内的活动模式。
复杂网络的研究是系统复杂性理论研究的一部分,作为研究复杂性科学和复杂系统的有力工具,为此课题的研究提供了全新的视角。本文用这种方法围绕脑内负激活的研究作了以下工作:
1、简要介绍了大脑中的负激活现象,分析了其生理学基础,并初步讨论了与之密切相关的静息状态下的脑网络。
2、首次将复杂网络理论引入了大脑负激活的研究中。我们关注两种不同认知任务(符号方向判别实验和数字加和实验),提取任务中的负激活点信息构建了网络。结果显示,两个网络均具有大的簇系数、小的平均路径长度,即网络具有小世界特性。这在一定程度上解释了大脑在信息传输过程中为何高速、有效。
3、最后我们计算了网络的一个全局变量——节点的介数值,并找到网络中介数最大的前十个点所在的脑区,结合负激活与静息态下脑网络的关系,初步推测了扣带回楔前叶、额叶属于静息网络的关键性区域。