自然电影观看过程中儿童脑电图被试间相关性的性别差异:健康大脑网络脑电图数据集的大规模表征

由 root 提交于 周二, 09/15/2026 - 08:47
在自然情境观看过程中,脑电图(EEG)的被试间相关(inter-subject correlation,ISC)正日益被用作一种候选儿科生物标志物,但其在大规模队列中的表现尚未得到刻画。我们基于健康脑网络(Healthy Brain Network)EEG数据集,考察了1143名儿童和青少年(男性765名,女性378名,年龄5至21岁)在观看四段自然情境影片片段时的ISC。研究得到三项结果。第一,ISC能够以1.7至2.4倍的幅度区分叙事性刺激与抽象性刺激,并且比静息态基线高出42至99倍;此前报道的发育性下降趋势也在整个样本中得到重复。第二,ISC具有性别依赖性:在每部影片中,男性均高于女性(t = 9.7至13.5;Cohen's d = 0.61至0.85),该差异主要集中于δ和θ频段,在额中央区域的一个聚类处达到峰值,并在11至14岁年龄段最为显著。该方向与一项较早的研究结果一致,尽管当时该效应仅处于边缘显著水平;本研究进一步揭示了该样本无法解析的结构。该结果在三项人口统计学与临床稳健性分析、同性别及样本量匹配模板、眼动成分去除,以及排除与该研究重叠的数据发布版本后仍然成立;在校正插值次数后,效应减弱约10%,而在不存在聚类插值的记录中减弱23%,但不能由通道插值的差异解释。此前被提出作为另一种解释的诱发反应幅度在本研究中确实存在性别差异(d = 0.55至0.60),但其仅中介了该效应的8.6%至18.1%。第三,在进行FDR校正后,无论特征分辨率如何,ISC均无法预测CBCL双因子模型的四个维度:在16项总体均值检验、每通道2064项检验和16项聚类检验中均无一项显著;其置信区间排除了绝对值超过|β| = 0.106的标准化关联。

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# 自然情境电影观看过程中儿童青少年脑电图受试者间相关性的性别差异:健康脑网络脑电图数据集的大规模表征

查看 ORCID 个人资料 Eklavya Tomar , 查看 ORCID 个人资料 Aimar Silvan , 查看 ORCID 个人资料 Eugene Yujun Fu , Yong Xiong , 查看 ORCID 个人资料 Chi Wai Do

doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749616

Eklavya Tomar 1 迪拜学院; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 该作者的 ORCID 记录

Aimar Silvan 2 纽约市立大学城市学院; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 该作者的 ORCID 记录

Eugene Yujun Fu 3 香港教育大学,中国香港; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 通讯作者:

eugenefu{at}eduhk.hk

Yong Xiong 4 武汉理工大学; 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者

Chi Wai Do 5 香港理工大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者 该作者的 ORCID 记录

## 摘要

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## 摘要

自然情境观看过程中脑电图的受试者间相关性(inter-subject correlation,ISC)正日益被用作一种候选儿童青少年生物标志物,但其在队列规模数据中的表现仍未得到表征。我们利用健康脑网络脑电图数据集,对观看四段自然情境电影片段的1,143名儿童和青少年(男性765名,女性378名,年龄5至21岁)中的ISC进行了表征。研究得到三项结果。第一,ISC能够以1.7至2.4倍的差异区分叙事性刺激与抽象刺激,并且比静息态基线高42至99倍;此前报道的发育性下降趋势也在整个年龄范围内得到重复。第二,ISC具有性别依赖性:在每部电影中,男性均高于女性(t = 9.7至13.5;Cohen's d = 0.61至0.85),该差异主要集中于δ和θ频段,在额中央区域的一个聚类处达到峰值,并主要出现在11至14岁年龄段。该方向与一项较早的研究报告一致,尽管该研究中的效应仅处于边缘显著水平;本研究进一步解析了该样本无法揭示的结构。该结果在三项人口统计学和临床稳健性分析、同性别且规模匹配的模板分析、眼动成分去除分析,以及排除与该研究报告重叠的数据发布版本后仍然成立;在校正插值次数后,效应减弱约10%,在不含聚类插值的记录中减弱23%,但不能由通道插值的差异解释。此前被提出作为另一种解释的诱发反应幅度在本研究中确实存在性别差异(d = 0.55至0.60),但仅中介了该效应的8.6%至18.1%。第三,在进行FDR校正后,无论特征分辨率如何,ISC均无法预测CBCL双因子模型的四个维度:在16项总体均值检验、每通道2,064项检验和16项聚类检验中,均无一项达到显著;其置信区间排除了标准化关联强度超过|β| = 0.106的可能性。

## 利益冲突声明

## 脚注

https://github.com/EklavyaT/hbn-isc

## 资助者信息声明

香港创新及科技委员会创新及科技基金 ,ITS/049/23 香港理工大学 香港教育大学

## 版权

本预印本的。

本文根据 CC-BY-NC-ND 4.0国际许可协议 提供。

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发布于2026年9月14日。

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Eklavya Tomar , Aimar Silvan , Eugene Yujun Fu , Yong Xiong , Chi Wai Do

bioRxiv 2026.09.07.749616; doi: https://doi.org/10.64898/2026.09.07.749616

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Eklavya Tomar , Aimar Silvan , Eugene Yujun Fu , Yong Xiong , Chi Wai Do

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.07.749616v1?rss=1

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