学习实时塑造微观结构：来自扩散磁共振成像高密度时间采样的证据

学习会在人脑中诱导快速的微结构可塑性，但这些变化的精确时间动态仍不清楚。通过将扩散加权磁共振成像（DW-MRI）的高密度时间采样与基于任务的功能磁共振成像（fMRI）相结合，我们评估了陈述性学习范式全过程及其后续静息期间的微结构变化。74名参与者（36名女性）在交替进行功能成像和DW-MRI采集的同时，于四轮编码—提取重复过程中学习图像—位置联结。一个匹配的对照组（N=37，21名女性）在不进行学习的情况下接受了类似的成像方案。对DW-MRI采集进行高密度采样（在127分钟内于22个时间点共获得k=2146次采集）显示，学习诱导的平均弥散率（MD）下降在学习开始后不久即出现，并在学习后的静息期间持续发展。最稳健且空间分布最一致的变化定位于左侧枕中回/颞中回，该区域在编码和提取阶段也表现出功能激活。线性混合效应建模进一步证实了显著的组别×时间交互作用：左侧枕中回/颞中回中的MD下降最早在学习开始后约7分钟出现，在约35–40分钟时变得显著稳健，并在延长的学习后阶段持续存在，而对照组未表现出任何变化。 我们的研究结果表明，与学习相关的微结构可塑性从编码阶段到离线巩固阶段持续展开，且学习诱导的结构变化出现在功能参与的脑区中。对DW-MRI进行高密度时间采样为连接功能激活与结构重塑提供了一种强有力的方法，并为经验依赖性可塑性在记忆形成过程中于何时、何地发生提供了证据。

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学习实时塑造微观结构：来自扩散 MRI 高密度时间采样的证据

Deniz Kumral， Antonia Lenders， Monika Schoenauer

doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.24.734293

Deniz Kumral 弗赖堡大学 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 保留所有权利。未经许可不得再次使用。

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发表于 2026 年 6 月 29 日。

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🏷️ 扩散磁共振成像 学习诱导可塑性 记忆形成 微结构变化 功能磁共振成像