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参考文献: Smitha K A, Akhil Raja K, Arun K M, et al. Resting state fMRI: A review on methods in resting state connectivity analysis and resting state networks[J]. The neuroradiology journal, 2017, 30(4): 305-317.
下图显示了使用基于种子的分析获得的大脑网络。
1、突显网络Salience network
突显网络由背前扣带皮层、双侧岛叶和前辅助运动区组成。该网络的功能障碍会扰乱其他网络的功能,因为它在调节其他网络的动态变化中起着关键作用。此外,该网络在快速变化的行为中是必不可少的。也就是说,下一步做什么或不做什么是由网络的适当运作决定的。因此,突显网络的正常运作是控制认知过程的开始。
2、听觉网络Auditory network
参与听觉网络的区域有左右初级听皮层、颞横回、极平区和颞叶、外侧颞上回和后岛叶皮质。听觉皮层的功能分区明确,分别为前外侧颞横回、左、右。
3、基底节网络Basal ganglia network
该网络涉及基底神经节、黑质、下丘脑核、纹状体、内外苍白球。基底神经节的功能变化是帕金森病的主要原因,因为之前的研究发现基底神经节病变是帕金森病的核心。它是位于大脑基底的大脑深部结构。它涉及许多功能,如运动区域的控制,情绪,认知等。因此,它们在学习困难和复杂的行为中起着关键作用,由于它在运动过程中具有很强的协调性,它们涉及到需要运动的目标导向行为。
4、视觉网络Visual network
Beckmann等人观察到双侧和内侧距骨沟、舌回、楔前叶下区和丘脑外侧膝状核的同步激活,它们共同构成了视觉网络。其中,丘脑外侧膝状核功能上将视觉输入连接到初级视觉皮层。Damoiseaux等通过对rs-fMRI网络的研究,将舌回周围区域、外侧枕回和枕上回等区域识别为主要视觉区域。研究表明,视觉皮层有内侧和外侧区域。Beckmann等的报告指出,位于舌回外区、楔前叶下段和丘脑外侧膝状核的视区构成内侧视觉网络。由枕极和顶骨上区向外扩展枕颞交界区域构成外侧视觉网络。
5、视觉空间网络Visuospatial network
枕顶结合部的后顶叶皮层、楔前叶中线、后扣带皮层和额极的同步激活统称为视觉空间网络。许多研究发现,外侧后顶叶区域的病变可以影响空间注意力。所以这些发现表明后顶叶皮层参与了对显著的视觉空间线索的定位。
6、默认模式网络Default mode network
默认模式网络包括后扣带皮层、内侧前额叶皮层和外侧顶叶皮层。默认模式网络只在个体处于休息状态时才增加活动。它也被称为任务阴性网络(task-negative network),因为当个体完成某些任务时,它就会变得不活跃。由于这个网络还参与社会认知功能,如内省、思维漫游、情绪处理、思考他人的精神状态等,这个网络也被称为心智化网络(the mentalising network)。
7、语言网络Language network
语言网络不仅涉及Broca区和Wernicke区,而且还延伸到前额叶、颞顶叶和皮层下区域。这个网络涉及的功能包括说话、理解、阅读、翻译、模仿等。此外,Broca区是镜像神经元所在的区域,当个体进行目标定向活动或观察到其他人的类似动作时,该区域的神经元放电频率会增加。镜像神经元帮助理解和模仿运动。
8、执行网络&执行控制网络Executive network and executive control network
执行网络是在涉及执行功能的fMRI任务中被激活的网络。它包括背外侧前额叶皮层和后顶叶皮层。额内侧回、额上回、前扣带回、副扣带回、腹外侧前额叶皮层、丘脑皮层下区域构成执行控制网络。该网络在需要认知控制和工作记忆的任务中是活跃的。 与注意网络一样,执行网络在任务条件下也是活跃的,在休息条件下则表现出反相关网络。执行控制网络在目标导向的活动和智力活动的控制中发挥作用。
9、楔前叶网络Precuneus network
楔前叶是默认模式网络中的相关区域,其特点是在静息态下比其他网络具有高代谢率的热点(hot spots)。一些研究已经承认楔前叶在默认模式网络中的重要性。楔前叶参与了操纵心理图像和来自视觉空间意象研究的内在引导注意力,表明了它们在心理表征内在自我方面的独特能力。许多研究证实楔前叶在自传体记忆提取、情绪刺激处理和奖励结果监测等任务中发挥着重要作用。所有关于楔前叶的报道都表明,楔前叶在默认模式网络中具有中心作用,同时在各种行为加工状态中都可以观察到其独特的贡献。
10、感觉运动网络The sensorimotor network
这个网络实际上是Biswal等人使用基于种子的分析研究的第一个rs-fMRI网络。在FC的研究中,正是这种网络在左右区域之间表现出了高度的相关性。许多研究表明,左右半球运动皮层之间存在高度的功能相关性。在躯体感觉运动皮层中,位于中央沟后侧的Brodmann 1、2、3区代表身体的不同运动区域,如腿、手和脸。来自面部的独特信号与来自手或腿的信号完全不同,因为每个来自不同运动区域的信号会形成不同的可分离簇。
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