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【脑网络传奇】之三大阵营

2013-02-16 14:45阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1621578082

本系列博文，笔者想将脑科学领域最新的一些进展展示给大家。对静息状态大脑的脑成像研究表明，多个脑区表现出同步振荡的特性。按照这些网络的功能，以及单突触(monosynaptic)和多突触(polysynaptic)的分布情况，笔者认为把全脑分成三大阵营：感知皮层系统、联合皮层系统和伪迹系统。为了让这系列的科普更好玩，我制作了“脑网杀”。类似于三国里的魏蜀吴，在下面的系列博文中，我将分别介绍每位英雄(即脑网络)的生平、来历和技能。这些网络间相互配合，宛如三国里的各路豪杰，上演了脑认知活动的壮丽史诗。其中自然少不了三顾茅庐、桃园结义之类的有趣故事，有机会就慢慢八卦一下。
【脑网络传奇】之三大阵营
图1.大脑里的网络英雄，图片来自[Yeo et al., 2011 JN]

作为本系列的开篇，先来介绍三大阵营。如果对静息状态下的人脑进行fMRI扫描，你大抵可以从它每个区域的血氧水平依赖信号中看出某些端倪。最主要的规律是：脑信号表现出某种对抗性：一些脑区活动的增强，总有另一些脑区活动减弱，仿佛和它们作对一样。这种现象首先被华盛顿大学放射系的Fox教授发现[Fox et al., 2005 PNAS]，之后在许多研究中得到验证[Yeo et al., 2011 JN]。这种反相关(anti-correlation)当中，最为主要的就是默认模式网络(default mode network: DMN)和背
侧注意网络(dorsal attention network: DAN)之间的反相关[Lei et al., 2014 HBM]。反相关高的被试在认知任务中有更好的成绩。
这种按相关系数大小、正负来进行脑区划分有一定主观性：阈值的选择会影响划分结果。实际操作的时候，还要结合脑区的解剖位置，三大阵营的最后一个“伪迹系统”就是按所处的位置是否是脑脊液，白质等进行判断的。

我这里介绍的三大阵营分别是：
感知皮层系统(sensor cortex systems)：视觉网络(Visual network: VIN)、感觉运动网络(sensorimotor network: SEN)、听觉网络(auditory network: AUN)、小脑网络(cerebellum network: CEN)。

联合皮层系统(task-positive systems)：背侧注意网络(dorsal attention network: DAN)、腹侧注意网络(ventral attention network: VAN)和突显网络(salience network: SAN)、左额顶网络(left frontoparietal network: LFP)、右额顶网络(left frontoparietal network: RFP)、执行控制网络(executive control network, ECN)和默认模式网络(DMN)。

伪迹系统(Artifact): 脑室(Ventricles)、白质(White matter)、头动(Motion-related artifact)、脑外区域(Extra-cerebral space)。

参考文献：
1. Fox, M.D., Snyder, A.Z., Vincent, J.L., Corbetta, M., Van Essen, D.C., Raichle, M.E., 2005. The human brain is intrinsically organized into dynamic, anticorrelated functional networks. Proc Natl Acad Sci U S A 102 (27), 9673-9678.
2. Xu Lei, Yulin Wang, Hong Yuan, Dante Mantini. Neuronal oscillations and functional interactions between resting state networks: effects of alcohol intoxication. Human Brain Mapping. In Press.DOI: 10.1002/hbm.22418.
3. Yeo et al. 2011. The organization of the human cerebral cortex estimated by intrinsic functional connectivity. J Neurophysiol 106 (3), 1125-1165.
【脑网络传奇】系列：
“脑网杀”系列介绍
默认网络
背侧注意网络
控制网络
突显网络
左额顶网络
右额顶网络
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