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研究发现,大脑的形状影响其工作方式

科技日报记者 张佳欣。研究发现

一个多世纪以来,大脑的形研究人员一直认为,状影定义我们的工作经验、希望和梦想的研究发现大脑活动模式是由数万亿细胞连接的复杂网络相互沟通决定的。澳大利亚莫纳什大学特纳大脑和心理健康研究所的大脑的形研究人员检查了1万多张不同的人脑活动地图,发现人脑的状影整体形状对思维、感觉和行为的工作影响远远大于其复杂的神经元连接。

本研究于5月31日发表在《自然》杂志上,研究发现结合物理学、大脑的形神经科学和心理学方法,状影推翻了百年范式,工作强调复杂大脑连接的研究发现重要性,确定了大脑形状与活动之间的大脑的形关系。

莫纳什大学特纳研究所和心理学院的状影研究员詹姆斯·彭博士说,这些发现具有重要意义,因为它们极大地简化了大脑功能、发育和衰老的研究方法。这些发现增加了根据大脑的形状直接预测大脑功能的可能性,为探索大脑如何导致个体行为差异和精神和神经系统疾病的风险开辟了新的途径。

研究小组利用磁共振成像来研究本征模式,其中系统的不同部分以相同的频率受到刺激。本征模式通常用于研究物理和工程领域的物理系统,最近用于研究大脑。这项工作的重点是开发有效构建大脑特征模式的最佳方法。

研究人员说,就像小提琴弦的共振频率取决于它的长度、密度和张力一样,大脑的本征模式也取决于它的结构,即物理、几何和解剖学,但最重要的特定属性仍然是一个谜。

该团队比较了从大脑形状模型和从大脑连接模型中获得的特征模型对不同活动模型的解释能力。结果表明,由大脑几何学定义的特征模式(轮廓和曲率)代表了对大脑功能最强的解剖学限制,就像鼓的形状影响它的声音一样。

利用数学模型,研究人员证实了几何形状和功能之间的密切联系是由传播到整个大脑的波动驱动的,类似于池塘形状影响落在水面上的鹅卵石形成的波纹。

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