心理所研究揭示海馬和內側前額葉在腦網絡運作中的角色

　　腦網絡方法已成為當下人類認知過程和神經精神疾病研究的重要手段，但是人腦的不同區域如何連接起來形成復雜的神經網絡仍然是需要去探索的一個基礎性科學問題。 

　　以往腦網絡研究識別出腦內存在深度連接的樞紐區域，其中海馬和內側前額葉是存在廣泛連接并與多種認知功能存在密切聯系的關鍵節點。最近，中國科學院心理研究所韓布新研究組李銳副研究員與合作者開展了一項研究，進一步探索了海馬和內側前額葉作為關鍵樞紐如何合作并在調控全腦區域間的連通性方面發揮中心作用。 

　　該研究利用國際神經影像數據共享計劃（INDI）NKI-RS（Nathan Kline Institute-Rockland Sample）和Cambridge-Buckner兩個靜息態功能磁共振成像（fMRI）獨立樣本庫，基于貝葉斯網絡學習方法構建腦的有向連接和有向信息流模型，通過探索分析和可重復性驗證分析海馬和內側前額葉與默認網絡區域、關鍵認知網絡區域、以及全腦網絡代表性區域的連接關系。研究發現，海馬和前額葉雖然都是樞紐區域，但是在腦區信息交互中扮演的角色是不同的，其中海馬可能是影響全腦功能活動的一個重要驅動力，而前額葉則是匯聚全腦信息的一個重要整合力，研究結果提示二者的合作調控腦連接網絡的功能活動。與行為的關聯分析發現，從海馬到前額葉的有向連接和信息流顯著預測個體的流體智力。 

　　該研究從計算角度區分了海馬和內側前額葉作為關鍵樞紐在靜息態腦網絡信息處理中的不同角色，對進一步思考腦網絡的形成和運作機制具有重要意義，同時對理解和未來研究阿爾茨海默病等神經退行性疾病的失連接現象提供動力學解釋和參考。 

　　該研究成果發表于Brain Structure and Function： 

　　Li, R.^*, Zhang, J., Wu, X., Wen, X., & Han, B. (2020). Brain-wide resting-state connectivity regulation by the hippocampus and medial prefrontal cortex is associated with fluid intelligence. Brain Struct Funct 225, 1587–1600.  

　　https://doi.org/10.1007/s00429-020-02077-8