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大脑的结构与功能组织可以在多个尺度上加以研究，从而获得关于生物学特征的细致丰富的拓扑性脑图谱。塑造这些空间模式的潜在驱动力是什么？在此，我们基于区域间同质性的概念，提出了一个用于多尺度脑图谱的简单生成模型：即在给定的物理、分子或功能空间中彼此邻近的脑区，倾向于表现出相似的生物学特征。我们针对区域间同质性的六种定义对该模型进行了评估，其中包括物理邻近性、结构连接与功能连接，以及层状结构、受体和转录相似性；同时还在利用多种成像、电生理和组织学技术估计得到的43个经验性脑图谱上进行了检验。我们表明，同质性原则足以准确重建许多脑图谱，其中生物学相似性和功能连接的贡献往往超过大脑的几何结构。我们还在同质性较低的图谱中识别出未被解释变异的一致性模式，揭示了经典区域间关系未能捕捉到的皮层组织轴。最后，我们表明，基于同质性信息的生成模型可用于剖析脑特征之间的复杂关系，并对这些特征如何彼此契合提出新的推断。总体而言，这项工作强调了同质性对大脑众多生物学特征拓扑布局的基础性贡献。
大脑的结构与功能组织可以在多个尺度上进行研究，从而获得关于生物学特征的细致而丰富的拓扑性脑图谱。塑造这些空间模式的潜在驱动力是什么？在此，我们基于区域间同质性的概念，提出了一个关于多尺度脑图谱的简单生成模型：区域间同质性是指在某一特定的物理、分子或功能空间中彼此接近的脑区倾向于表现出相似的生物学特征。我们从六种区域间同质性的定义出发对该模型进行了评估，其中包括物理邻近性、结构与功能连接性，以及层状结构、受体和转录相似性；同时，还考察了利用多种成像、电生理和组织学技术估计得到的43种经验性脑图谱。我们表明，同质性原则足以准确重建许多脑图谱，并且生物学相似性与功能连接性所作的贡献往往超过大脑几何结构本身。我们还在同质性较低的脑图谱中识别出一致的、无法被模型解释的变异模式，从而揭示了经典区域间关系未能捕捉到的皮层组织轴线。最后，我们表明，基于同质性信息的生成模型可用于解析脑特征之间的复杂关系，并对这些特征如何相互契合提出新的推断。总体而言，这项工作凸显了同质性对大脑众多生物学特征拓扑布局的基础性贡献。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.07.730702v1?rss=1
🏷️ 脑图谱 生成模型 区域同质性 功能连接 转录相似性 多尺度脑组织
来源出处