行为以频率依赖的方式差异性塑造自发性皮层网络动力学

root 提交于 周一, 07/06/2026 - 22:47
神经活动在分布式脑区网络中的快速而协调的传播,是复杂行为与认知的基础。然而,多个分布式过程如何在不同时间尺度和行为状态下并行得到促进,仍不清楚。通过在清醒小鼠中同时进行快速宽场电压成像和血流动力学成像,我们表明,行为会以依赖于频率和信号类型的方式差异性地塑造皮层网络动力学。尽管静态功能连接在不同频率下保留了经典网络,但其潜在动力学却发生了分化。低频活动和血流动力学活动主要受网络状态在行为依赖条件下持续性的支配,而高频活动则表现出稳定的网络结构,并通过状态表达的变化进行调制。尽管存在这些差异,共享的网络组织在不同时间尺度和信号类型之间仍得到保留。这表明,相似的功能连接可以源自不同的时间动力学。这些发现揭示,皮层网络受频率依赖性原则支配,而行为正是通过这些原则塑造大尺度脑状态的持续性与表达。

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神经活动在分布式脑区网络中的快速且协调的传播,是复杂行为与认知的基础。然而,多个分布式过程如何在不同时间尺度和行为状态下并行得以促进,仍不清楚。通过在清醒小鼠中同时进行快速广域电压成像和血流动力学成像,我们表明,行为会在不同频率和信号类型上差异性地塑造皮层网络动力学。尽管静态功能连接在不同频率上保留了经典网络,但其底层动力学却存在分化。低频活动和血流动力学活动主要由依赖于行为的网络状态持续性所主导,而较高频率活动则表现出稳定的网络结构,并通过状态表达的变化实现调制。尽管存在这些差异,共享的网络组织在不同时间尺度和信号类型之间仍得以保留。这表明,相似的功能连接可以源自不同的时间动力学。上述发现揭示,皮层网络受频率依赖性原则支配,而行为正是通过这些原则塑造大尺度脑状态的持续性与表达。

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NIH Common Fund, https://ror.org/001d55x84 ,F31NS134314-03 ,R01NS111470 ,R21MH140191 ,R01NS078095 ,R01EB029857

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发布于 2026 年 7 月 6 日。

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行为在不同频率上差异性地塑造自发性皮层网络动力学

Lisa Meyer-Baese,

Dieter Jaeger,

Shella Keilholz

bioRxiv

2026.07.05.736600;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.07.05.736600

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行为在不同频率上差异性地塑造自发性皮层网络动力学

Lisa Meyer-Baese,

Dieter Jaeger,

Shella Keilholz

bioRxiv

2026.07.05.736600;

doi:

https://doi.org/10.64898/2026.07.05.736600


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.05.736600v1?rss=1

🏷️ 皮层网络动力学 频率依赖性 行为状态调制 功能连接 宽场电压成像