基于时空空间大脑功能指标和生物视角的视觉工作记忆任务中的个体差异研究
Ronglong Xiong1, Qiuzhu Zhang1, Junjun Zhang1
1MOE Key Lab for Neuroinformation, High-Field Magnetic Resonance Brain Imaging Key Laboratory of Sichuan Province,; School of Life Science and Technology, University of Electronic Science and Technology of China, ChengDu, 610054, Sichuan, China.
NeuroImage
|April 28, 2025
概括
这项研究表明,时空大脑指标比静态指标更好地预测视觉工作记忆 (VWM) 性能中的个体差异. 遗传分析将VWM的表现与涉及智力和精神障碍的途径联系起来.
科学领域:
- 认知神经科学 认知神经科学
- 神经遗传学 神经遗传学
- 脑部成像 脑部成像
背景情况:
- 视觉工作记忆 (VWM) 的个体差异是显著的,但在神经和遗传层面上不太了解.
- 现有的研究通常依赖于静态的大脑指标,可能缺少对VWM至关重要的动态功能方面.
研究的目的:
- 通过与基因表达数据集成的时空大脑功能指标,研究VWM表现中的个体差异.
- 为了确定神经区域和基因路径的VWM变异性.
- 探索基于神经和遗传特征的个性化认知干预的潜力.
主要方法:
- 提取了多个时空大脑功能指标,并应用了顺序向后选择 (SBS) 和离开一个主体的交叉验证 (LOSO-CV) 线性回归来预测VWM性能.
- 构建了一个工作记忆个体差异地图 (WMIDM),将预测和实际行为表现相关联.
- 集成WMIDM与艾伦人类大脑图谱 (AHBA) 基因表达数据进行探索性遗传分析.
主要成果:
- 时空大脑指标在预测VWM性能时显著优于静态指标 (r=0.40对r=0.28) 在2-背对0背条件下.
- 额叶被确定为一个关键的大脑区域,通过WMIDM促进VWM的个体差异.
- 基因表达分析揭示了与智力障碍和精神障碍相关的途径的显著丰富.
结论:
- 与静态指标相比,时空大脑功能指标提供了一种更敏感的方法来理解VWM中的个体差异.
- 神经和遗传因素,特别是那些与智力和精神障碍相关的因素,在VWM变异性中起作用.
- 这项研究为未来对工作记忆和个性化认知干预的分子基础研究提供了基础.
