清醒动物功能磁共振成像

功能梯度的发现为理解大脑皮层内在动力学引入了新的视角，原因在于其表征了低维空间中功能连接的主要特征轴。然而，功能梯度如何产生和动态变化仍然知之甚少。在这项研究中，通过多模态结合清醒狨猴静息状态功能磁共振成像、逆行示踪和狨猴基因表达数据集，深入探究了功能梯度的生物学基础。本研究发现狨猴的功能梯度呈现感觉运动到视觉的主梯度，然后是单峰到多模态梯度，该现象与人类儿童的功能梯度极为相似。虽然功能梯度的产生主要来源于结构连接梯度，但功能梯度仍然随着觉醒水平改变而动态调节。进一步利用退化模型，本研究揭示了结构连接（倒U形）和具有觉醒波动的神经调节输入（U形）对梯度动力学的调节呈现相反影响，并深度剖析了每个神经调节受体的贡献。综上，本研究通过揭示结构连接与上行神经调节系统之间的动态交互作用，为功能梯度的生物学基础提供了新见解。