大脑中相互作用的螺旋波模式与认知处理有关 | Nat. Hum. Behav. 速递

关键词：大脑动力学，时空动力学，大脑螺旋波模式

论文题目：Interacting spiral wave patterns underlie complex brain dynamics and are related to cognitive processing

论文来源：Nature Human Behaviour

论文链接：https://pattern.swarma.org/paper/d9c2ad76-0bd0-11ee-a270-0242ac17000d

人类大脑的大尺度活动呈现出丰富而复杂的模式，但这些模式的时空动力学和它们在认知过程中所起到的功能尚不清楚。

在这篇最近发表于 Nature Human Behaviour 的文章中，作者通过分析人脑皮层fMRI信号每时每刻的波动，证明了螺旋状旋转波模式（大脑螺旋）在休息和认知任务状态下分布广泛。这些大脑螺旋在皮质上传播，同时围绕它们的相位奇异中心旋转，从而产生具有非平稳特征的时空活动动力学。这些大脑螺旋的性质，如它们的旋转方向和位置，与任务相关，并且可以用于对不同的认知任务进行分类。

作者还证明，多个相互作用的大脑螺旋参与协调大脑中相互关联的分布式功能区域的激活和去激活。这个机制允许认知过程中的任务驱动活动流在自底向上和自顶向下的配置之间灵活转换。该研究的结果表明，大脑螺旋组织起人类大脑复杂的时空动力学，并且与认知处理有功能性相关。