导语


多维度的意识如何编码?最新发表于 Nature Communications 的研究提出假设:意识的维度编码于大脑的多个神经功能维度中。该研究为人类意识的多维度提供了统一的神经功能框架。


关键词:意识,脑网络

刘志航 | 编译

邓一雪 | 编辑



论文题目:Functional geometry of the cortex encodes dimensions of consciousness
论文来源:Nature Communications
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-35764-7#Fig7



意识是一个多维现象,但关键的维度,如意识和觉醒,一直是在概念上而非在神经生物学上被描述。本文假设,意识的维度编码于大脑的多个神经功能维度中。

研究分析了皮质梯度,它是大脑总体功能结构的连续体,以描述这些神经功能维度。结果证明,人类意识的中断——由于药物学、神经病理学或精神病学原因——根据状态而定,与一个或多个主要皮质梯度的退化有关。多维皮质梯度空间内的网络特异性重构与各种病因的行为无反应性有关,这些空间重构与动态大脑状态的结构性转变的时间中断有关。这项工作为健康和疾病状态的人类意识的多维度提供了一个统一的神经功能框架。

图1. 三种假说。假说1:意识的维度编码在大脑的多个神经功能维度中。假说2:皮层梯度构建一个虚拟的多维空间,在这个空间中,典型的脑功能网络占据特定的位置。假说3:大脑网络功能结构塑造动态大脑状态。


图2. 数据集描述和皮层梯度计算。

图3. 各种意识状态的共同和特定梯度特征。



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