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◈ 新一代信息技术科研进展

中国科学院揭示默认网络输入—输出组织原则支持认知灵活切换

研究领域
发布时间
2024-01-15

💡这项突破是什么?

中国科学院心理研究所研究人员严超赣与合作者共同完成的研究成果,揭示了默认网络(Default Mode Network)存在一种输入—输出的组织原则,并证明该原则支持认知在心理与物理世界间的灵活切换。该成果发表于《Nature Communications》。

默认网络是大脑中一个重要的内在静息态网络,其功能被认为与自我参照加工、情景记忆提取及社会认知等密切相关。然而,对其具体组织原则和功能实现机制的了解仍有限。

严超赣研究员团队通过分析大规模公开神经影像数据集(Human Connectome Project和UK Biobank),发现默认网络内不同区域在功能连接上呈现出清晰的层级结构:核心区域(如内侧前额叶皮质和后扣带回皮层)主要接收来自其他网络的输入信息,而周边区域(如颞顶联合区和内侧颞叶)则更多地输出信息到其他网络。

该输入—输出组织原则进一步通过任务态功能磁共振成像实验得以验证。研究发现,当个体执行内部导向认知任务(如回忆过去事件)时,默认网络的核心区域活动增强,接收更多输入;而当执行外部导向认知任务(如观察外界环境)时,周边区域活动增强,输出信息增多。

这一组织原则为理解默认网络如何支持认知灵活性提供了新的神经机制解释。研究还发现,这种输入—输出模式与个体的认知控制能力相关,可能为相关精神障碍(如抑郁症、阿尔茨海默病)的神经机制研究提供线索。

该工作受到国家自然科学基金等项目的资助。