- 1次围观
在发育中的人类群体中，基于静息态 fMRI 的功能网络描绘有望改善精神障碍的诊断与治疗，而这类障碍通常在青春期出现。临床前模型提供了在实验上易于操控的生命周期，可用于对这些发育轨迹开展纵向研究，同时还能进行直接实验操作，以揭示对脑和行为结局的因果性影响。然而，与人类神经影像学领域不同，临床前神经影像学往往缺乏标准化，这使得跨研究比较以及研究发现的转化更加困难。尤其是，我们缺乏具有发育学信息支持的功能性脑图谱。基于采用标准化方案采集的、性别均衡的纵向静息态 fMRI 数据集，我们旨在识别大鼠脑中稳健的功能网络，并考察其在发育过程中（P28、P35、P49、P70 和 P91）的变化。采用由聚类质量指标指导的共识聚类方法，我们在多个空间尺度（k=3、k=5 和 k=7）上描绘了大鼠脑从幼年期（青春期前）到成年早期的功能网络发育。力导向弹簧嵌入和图论指标显示，脑组织结构发生了全局性转变；随着时间推移，全局系统分离度增加，而全局网络整合性（参与系数）下降。在网络层面，大鼠脑表现出功能上异质性的网络成熟模式，重现了在人类中观察到的从感觉运动到高级认知的发展梯度。对青春期阶段的纵向描绘揭示了线性和非线性两类发育轨迹，并表明大鼠脑的成熟以网络分化和皮层特化延迟为特征，即大脑从全局互联的幼年网络过渡为功能分离的成年网络。我们所描述的功能架构为临床前影像学界提供了一套可推广的结构与命名体系，类似于人类中的 Yeo 7 网络分区。通过向学界公开共享所有数据、分析资源和研究产出，本研究提供了一套在麻醉与数据采集标准化方案下构建的、具有发育学信息支持的功能图谱，并提供了能够帮助临床前研究者进一步推进我们对这一关键时期脑发育理解的资源。
基于静息态fMRI的发育中人群功能网络映射有望提升对精神障碍的诊断与治疗，而这类障碍往往在青春期出现。临床前模型提供了实验上可操作的生命周期，可用于纵向考察这些发育轨迹，同时还允许进行直接的实验操控，从而揭示对脑和行为结局的因果影响。然而，与人类神经影像学领域不同，临床前神经影像学往往缺乏标准化，这使得跨研究比较以及研究发现的转化应用更加困难。尤其是，我们缺乏基于发育信息的功能性脑图谱。基于采用标准化方案采集的纵向、性别均衡的静息态fMRI数据集，我们旨在识别大鼠脑中稳健的功能网络，并考察其在发育过程中的变化（P28、P35、P49、P70和P91）。采用结合聚类质量指标的一致性聚类方法，我们在多个空间尺度（k=3、k=5和k=7）上绘制了大鼠脑从幼年期（青春期前）到成年早期的功能网络发育图谱。力导向弹簧嵌入和图论指标显示，脑组织结构发生了全局性变化；随着时间推移，全局系统分离性增强，而全局网络整合性（参与系数）降低。在网络水平上，大鼠脑表现出功能异质性的网络成熟模式，重现了在人类中观察到的感觉运动—高级认知的发展梯度。对青春期的纵向映射揭示了线性和非线性两类发育轨迹，并表明大鼠脑成熟的特征在于网络分化和皮层专门化延迟，即大脑从全局互联的幼年网络转变为功能分离的成年网络。我们所描述的功能架构为临床前影像学界提供了一种可推广的结构和命名体系，类似于人类中的Yeo 7网络分区。通过向学界公开共享全部数据、分析资源和研究产出，本研究提供了一个在麻醉和数据采集标准化方案下构建的、纳入发育信息的功能图谱，并提供了可使临床前研究者进一步推进我们对这一关键时期脑发育理解的资源。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.09.731184v1?rss=1
🏷️ 静息态fMRI 大鼠脑发育 功能网络 纵向研究 共识聚类 图论分析