休息状态,任务相关和结构性大脑连接的年龄相关差异:图形理论分析和视觉搜索性能分析
David J Madden1,2,3, Jenna L Merenstein4, Hollie A Mullin4,5
1Brain Imaging and Analysis Center, Duke University Medical Center, Box 3918, Durham, NC, 27710, USA. david.madden@duke.edu.
Brain structure & function
|June 10, 2024
概括
老化的大脑显示系统分离减少,特别是在任务期间. 这种与年龄相关的脑模块集成的增加,根据功能与结构连接性不同,会对视觉搜索性能产生不同的影响.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 认知老龄化 认知老龄化
- 大脑的连接性 大脑的连接性
背景情况:
- 衰老与功能性大脑连接和模块分离的减少有关.
- 与休息状态相比,任务性能显示了与年龄相关的模块分离的明显下降.
研究的目的:
- 通过图形理论分析,研究全脑系统分离的年龄相关差异.
- 检查随着年龄的变化,功能和结构连接的变化如何影响视觉搜索性能.
主要方法:
- 收集了68名健康成年人 (18-78岁) 的休息状态,任务相关 (视觉搜索) 和结构性MRI数据.
- 利用图形理论分析和从静止状态fMRI数据中的模块分片.
- 评估系统分离和从休息到任务的重新配置.
主要成果:
- 随着年龄的增长,从休息到任务 (重新配置) 的系统隔离的减少增加.
- 结构系统分离随着年龄的增长而增加,表明模块内部和模块之间连接性较弱.
- 功能和结构系统分离对与年龄相关的视觉搜索下降有不同的影响:功能影响了证据积累,而结构影响了编码和响应时间.
结论:
- 与年龄相关的大脑模块集成 (重新配置) 的增加对于视觉搜索等任务中的注意力需求是必要的.
- 功能和结构性大脑连接的变化都会导致与年龄相关的认知衰退,但通过不同的机制.
- 功能和结构系统分离的年龄相关差异在很大程度上是独立的.
