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人类大脑皮层沿着一种从单模态到跨模态的层级结构组织，这为来自初级皮层区域的感觉信号与其他模态信息的整合提供了一种假定的基础。皮层的多种结构和功能属性，包括髓鞘化、基因表达、神经发育时序以及区域间功能连接，均沿这一层级呈现出模式化分布。这一层级结构中的一个例外是皮层几何的主导特征模态，它们并非沿单模态到跨模态层级分布，而是沿吻尾轴、内外侧轴和背腹轴分布，并且每一条轴线的一端都锚定于一个初级感觉区。近期研究通过整合来自三个初级感觉区的基于种子的功能连接，重建了这一从单模态到跨模态的层级结构，提示层级组织可能由汇聚的感觉输入所驱动。尽管几何特征模态并不直接表征从单模态到跨模态的层级结构，但它们可能编码了起源于初级区域的模态特异性感觉组织。 利用人类连接组计划的MRI数据，我们检验了几何特征模态是否通过直接基于皮层几何对多感觉整合进行建模而编码感觉功能。具体而言，我们遵循一个先前已验证的感觉整合映射框架，用吻尾向、内外侧向和背腹向几何特征模态替代来自各个初级感觉区的功能连接图。每个几何特征模态均对应于一个不同的感觉领域（吻尾向-视觉：|r| = 0.516；内外侧向-躯体感觉：|r| = 0.551；背腹向-听觉：|r| = 0.342）。这三个几何特征模态共同构建了一个映射空间，能够以与基于fMRI的模型相近的精度区分单模态脑区（Δ = 64.74°，p人类大脑皮层沿着一种从单模态到跨模态的层级结构组织，该结构为来自初级皮层区域的感觉信号与其他模态信息的整合提供了一个假定的基础。皮层的多种结构与功能特性——包括髓鞘化、基因表达、神经发育时序以及区域间功能连接——都沿着这一层级呈现出规律性分布。该层级结构的一个例外是皮层几何的主导特征模态，它们并非沿单模态到跨模态层级分布，而是沿吻侧—尾侧、内侧—外侧和背侧—腹侧轴分布，并且每条轴的一端都由一个初级感觉区锚定。近期研究通过整合三个初级感觉区的基于种子的功能连接，重建了单模态到跨模态的层级结构，这提示层级组织可能由汇聚的感觉输入所驱动。尽管几何特征模态并不直接表达单模态到跨模态层级，但它们可能编码源自初级区域的模态特异性感觉组织。
利用人类连接组计划的MRI数据，我们检验了几何特征模态是否通过直接从皮层几何结构建模多感觉整合来编码感觉功能。具体而言，我们遵循一个先前已验证的感觉整合映射框架，用吻侧—尾侧、内侧—外侧和背侧—腹侧几何特征模态替代了来自各初级感觉区的功能连接图。每个几何特征模态均对应于一个不同的感觉域（吻侧—尾侧—视觉：|r| = 0.516；内侧—外侧—躯体感觉：|r| = 0.551；背侧—腹侧—听觉：|r| = 0.342）。这三个几何特征模态共同构建了一个映射空间，能够以与基于fMRI的模型相近的精度区分具有相似性的单模态脑区（{delta} = 64.74{degrees}, p
要重现完整的从单模态到跨模态的层级，还需要额外纳入更高频的几何特征模态（15个特征模态：r2 = 0.64）。这些发现表明，感觉整合的单模态锚点受皮层几何结构塑造，低频几何特征模态为感觉组织提供了结构基础，而跨模态顶端的形成则需要额外的结构信息。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.13.732038v1?rss=1
🏷️ 皮层几何结构 感觉整合 单模态到跨模态层级 功能连接 几何特征模态 人类连接组计划