跨物种脑网络演化:小鼠、猕猴与人脑中“富人俱乐部”对功能整合与分离的调控机制

《Neuroscience Bulletin》:Evolution of the Rich Club Properties in Mouse, Macaque, and Human Brain Networks: A Study of Functional Integration, Segregation, and Balance

【字体: 时间:2025年04月14日 来源:Neuroscience Bulletin 5.9

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  来自多机构的研究团队通过神经元示踪和扩散磁共振成像(dMRI)技术,首次系统比较了小鼠、猕猴和人类结构网络中“富人俱乐部”(rich club)的演化特征。研究发现,这一高度互联的枢纽网络在三个物种中均显著促进全脑功能整合,且高等物种表现出更强的整合能力。该成果为理解脑结构与功能的进化关系提供了量化证据,对神经环路演化研究具有重要启示意义。

  作为高度互联的节点集群,“富人俱乐部”(rich club)构成脑网络的拓扑核心。研究团队运用神经元示踪(小鼠)和扩散磁共振成像(dMRI,猴与人)技术,首次跨物种解析了小鼠、猕猴和人类结构网络中rich club的演化规律。通过量化分析发现:1)rich club在三物种中均显著增强全脑功能整合,且整合程度随物种进化阶梯递增;2)功能网络在高等物种中呈现更优的整合-分离平衡特性。这些发现从脑演化视角揭示了神经环路结构-功能耦合的保守性与特异性,为理解认知功能进化提供了新的网络神经科学依据。

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