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多回波功能磁共振成像（fMRI）采集不同回波时间（TE）下具有不同对比特征的信号。实证证据表明，从长TE到短TE，不同TE所捕获的信号贡献各异，对血氧水平依赖（BOLD）过程和非BOLD过程的敏感性也有所不同（Stroman, 2002; Krishnamurthy, 2023; Dong, 2024）。既往文献尚未考察从时变动态功能连接（dFNC）中提取的脑状态如何随TE演变。本研究从方法学和实证两个层面考察动态连接状态随TE变化的演变，并提出一个现象学双组分模型用于解释。采用平面回波时间分辨成像（EPTI）序列采集多个回波。通过基于脑图谱的组独立成分分析（ICA；Neuromark 1.0）提取各TE特异性成分，并通过滑动窗口dFNC分析及基于空间ICA的窗口聚类生成脑连接状态。个体内和群体水平的状态均在网络组织和方差方面随TE发生演变。各状态呈现出依赖于TE的方差变化特征，并具有不同的峰值回波时间；群体水平的状态转变点也被独立映射至随TE变化的方差转变。我们对双指数模型进行了修改，以模拟和建模dFNC时间序列随TE的变化。双指数模型与受试者状态表现出高度一致性（拟合R²=0.86，残差误差=0.55，模型收敛率为86%），提示双组分信号系统参与了状态中依赖于TE的动态连接变化。在各状态间逐矩阵单元估计模型相关项之间的相关性，结果显示存在显著相关（r(24) = -0.43，p=0.03，95%置信区间[-0.70, -0.04]）。这表明，特定的双指数信号参数（即短FNC1,TE=0、长FNC2,TE=0 和较长的 FNC2,decay）与不同 TE 下观察到的连接状态随 TE 变化的现象相关。总之，在双组分信号模型框架下，我们的分析为基于连接强度（FNCTE=0）和连接衰减速率（FNCdecay）的 TE 感知状态分析提供了后续应用启示，并对未来开发 TE 依赖性状态生物标志物具有启示意义。
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多回波功能磁共振成像（fMRI）在不同回波时间（TE）下采集具有不同对比特征的信号。经验证据表明，不同 TE 捕获的信号成分各不相同；从长 TE 到短 TE，其对 BOLD 和非 BOLD 过程的敏感性也有所不同（Stroman, 2002；Krishnamurthy, 2023；Dong, 2024）。此前的文献尚未考察从时间动态功能连接（dFNC）中提取的脑状态如何随 TE 演变。本文报告了一项关于动态连接状态随 TE 演变的 методological and empirical study，并采用现象学双成分模型进行解释。我们使用回波平面时间分辨成像（EPTI）序列采集了多个回波。通过基于图谱的群体独立成分分析（ICA；Neuromark 1.0）提取 TE 特异性成分，并通过加窗 dFNC 和对各窗口进行空间 ICA 聚类生成脑连接状态。被试内和群体层面的状态在网络组织和方差方面均随 TE 演变。状态呈现出依赖于 TE 的方差特征，并具有不同的峰值回波时间；此外，群体层面的状态转变点与方差随 TE 变化的转变点被独立对应起来。我们对双指数模型进行了修改，以模拟并建模 dFNC 时间进程随 TE 的变化。双指数模型与被试状态表现出高度一致性（R2 拟合度=0.86，残差误差=0.55，模型收敛率为 86%），表明有一个双成分信号系统参与了状态中动态的、依赖于 TE 的连接变化。基于各状态的逐单元分析估计得出，模型相对项之间存在显著相关性（r(24) = -0.43，p=0.03，95% CI
[-0.70, -0.04]）。这表明，特定的双指数信号参数（即短组分 FNC₁,TE=0、长组分 FNC₂,TE=0 和长组分 FNC₂,decay）与所观察到的不同 TE 下连接状态随 TE 变化的现象相关。总之，在双组分信号模型中，我们的分析为基于连接强度（FNC_TE=0）和连接衰减速率（FNC_decay）的 TE 感知状态分析提供了后续应用启示，并对未来依赖于 TE 的状态生物标志物研究具有启示意义。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
美国国家科学基金会，
https://ror.org/021nxhr62，DGE-1937956，2112455，CNS-1920024
美国国立神经疾病与卒中研究所，
https://ror.org/01s5ya894，U24NS129893
版权
本预印本的版权持有人为作者／资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示本预印本的许可。
本预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 9 月 25 日。
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TE 感知
动态网络连接中的状态分析与演化
Micah
Holness
,
Anastasia
Bohsali
,
Bradley
Baker
,
Sir-Lord
Wiafe
,
Zijing
Dong
,
Fuyixue
Wang
,
Lisa
Krishnamurthy
,
Vince
Calhoun
bioRxiv
2026.09.20.753026;
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.09.20.753026
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动态网络连接中考虑TE的状态分析与演化
Micah
Holness
,
Anastasia
Bohsali
,
Bradley
Baker
,
Sir-Lord
Wiafe
,
Zijing
Dong
,
Fuyixue
Wang
,
Lisa
Krishnamurthy
,
Vince
Calhoun
bioRxiv
2026.09.20.753026;
doi:
https://doi.org/10.64898/2026.09.20.753026
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关键词：多回波功能磁共振成像 · 动态功能连接 · 脑连接状态 · 回波时间依赖性 · 双组分信号模型 · 独立成分分析
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.20.753026v1?rss=1