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脑网络中的立交桥:王一峰副研究员团队揭示“左侧前脑岛”频率特异性的神经回路
[脑与心理科学研究院]  [手机版本]  [扫描分享]  发布时间:2020年10月9日
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脑岛作为突显网络的重要节点,在人类认知中扮演着复杂而关键的作用。前人研究已证明右侧前脑岛在注意任务中担负着重要功能,调节大脑默认模式网络和认知控制网络。针对右侧前脑岛的功能分化和频率特异性问题,王一峰副研究员提出回溯性功能连接方法和多频率功能连接图方法,2018年团队在《NeuroImage》(JCR1区,IF=5.902)杂志上发表的研究成功揭示了右侧前脑岛的背腹侧分化为两个频率依赖性的相对独立的系统,深化了右侧前脑岛的功能分化理论。

大脑功能偏侧化研究证明,左侧前脑岛与右侧前脑岛不同,更多参与情绪工作记忆与决策等心理功能。那么,在神经层面上左侧前脑岛与右侧前脑岛神经功能回路有什么不同呢?同样针对左侧前脑岛的功能分化和频率特异性问题,近日王一峰副研究员团队在《Scientific Reports》(JCR 1区,IF=4.011)杂志上发表题为:Frequency‑dependent circuits anchored in the dorsal and ventral left anterior insula的文章,在前期研究基础上进一步讨论了左侧前脑岛的频率特异的神经回路。

研究使用了“人类连接组“公开数据库中的100名被试的fMRI数据。以左侧前脑岛的背腹侧亚区为种子点,在slow-6到slow-1六个频段上计算功能连接图。基于功能连接图分析发现:背侧左前脑岛与语言网络和默认网络的连接更强,而腹侧左前脑岛则与突显网络连接更强。另外,随着频率的增加,左侧前脑岛与突显网络、语言网络的相关性以及与默认网络的反相关性趋于减弱。与频率效应相似,种子点与频率的交互效应出现在突显网络、语言网络和默认网络。

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1 左侧前脑岛背腹侧分频率的功能连接图。

本研究反映了左侧前脑岛背侧和腹侧担负着不同的认知功能,进一步完善了前脑岛功能分化理论。左侧前脑岛的频率特异性启示未来研究在考察大脑神经的功能结构时应当考虑频率这一因素,以更加综合地考量大脑在多种时间尺度下的功能组织。这种频率依赖的功能结构作为左侧前脑岛的神经基础,在未来考察左侧前脑岛的心理意义和病理意义的研究中具有重要价值。

 

References

1. Yifeng Wang, Qijun Zou, Yujia Ao, Yang Liu, Yujie Ouyang, Xinqi Wang, Bharat Biswal, Qian Cui, Huafu Chen. (2020). Frequency-dependent circuits anchored in the dorsal and ventral left anterior insula. Scientific Reports. 10: 16394.

2. Yifeng Wang, Lixia Zhu, Qijun Zou, Qian Cui, Wei Liao, Xujun Duan, Bharat Biswal, Huafu Chen. (2018). Frequency dependent hub role of the dorsal and ventral right anterior insula. NeuroImage. 165, 112-117.



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编辑:脑与心理科学研究院