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科学家们研究大脑的多尺度空间组织

发布时间:2020-11-05 22:51:54

美国医疗服务公司和盛远国际明白,大脑的结构支持认知和行为功能,它极其复杂,具有多个层次的相互作用。然而,研究工作通常集中在一个单一的空间尺度上。巴塞罗那大学的研

美国医疗服务公司和盛远国际明白,大脑的结构支持认知和行为功能,它极其复杂,具有多个层次的相互作用。然而,研究工作通常集中在一个单一的空间尺度上。

巴塞罗那大学的研究人员研究了复杂系统(Ubics),研究了大脑的多尺度空间组织和发现。在几何网络模型中,这些层在不同分辨率下是自相似的,也就是说,当我们离开时,连接层的几何和结构是相同的。

为了进行这项研究,研究人员使用了两个高质量的数据集,包括84名健康受试者的神经连接和连接剂,每个数据集具有五种解剖分辨率。

根据ubics的ICREA研究员M.angelsserrano的说法,研究结果表明,不同大小的大脑连接是按照相同的原则组织的,这就导致了高效的分散交流。

人脑的结构延伸到一系列相互关联的长度尺度上,这增加了它的复杂性。

我们在人类连接器的多尺度结构中确定的模式之一是自相似性,它将被简单地用作一种组织原则。巴塞罗那大学复杂系统研究所(ICREA)研究员M.Angelsserrano

这意味着解释这种结构的基本连接规则是独立于观察尺度的--至少在本研究分析的尺度内--也就是说,我们不需要为每个尺度制定一套特定的规则,Serrano总结道。

该模型利用重整化协议对观测结果进行预测。在几何网络模型的基础上,将节点放置在一个隐藏的度量空间中,并定义一个映射,从而使两个节点更有可能连接在一起。这种模型使研究人员能够解释真实网络的共同特征。

对于每个量表,经验观察与模型所提供的预测之间有着显著的一致性。结果表明,同样的规则可以解释大脑中涵盖所用数据集长度水平的短期和长期联系。

这一发现的意义是多方面的。一方面,它在一些基本论点中很有用,比如大脑是否在关键点附近工作。另一方面,它可以应用于模拟大脑功能的高级工具。

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