Resting Brain Fluctuations Are Intrinsically Coupled to Visual Response Dynamics.
Resting Brain Fluctuations Are Intrinsically Coupled to Visual Response Dynamics.
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静息状态下的大脑波动与视觉反应动力学有着内在的联系。
DOI：
10.1093/cercor/bhaa305
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发表时间：
2021-02-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Keliris GA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Belloy ME;Billings J;Abbas A;Kashyap A;Pan WJ;Hinz R;Vanreusel V;Van Audekerke J;Van der Linden A;Keilholz SD;Verhoye M;Keliris GA
内在的大脑动力学如何与外部感官刺激的处理相互作用？我们寻求新的见解，使用功能性磁共振成像跟踪在整个大脑水平的时空活动模式在轻度麻醉小鼠，在休息条件和视觉刺激试验。我们的研究结果提供的证据表明，准周期模式（QPPs）是最突出的组成部分，小鼠静息脑动力学。这些QPP捕获的时间对齐的默认模式（DMN）和任务阳性（TPN）的网络，全球的大脑波动，和活动的网状结构的神经调节核之间的关系。具体而言，刺激前的QPP阶段可以显着分层随后的视觉反应幅度，表明QPP与大脑状态波动。这是在小鼠中首次观察到DMN和TPN样网络的动态，特别是它们的神经元关系，捕获了影响感觉处理的大脑状态动态。有趣的是，QPP在视觉刺激期间也表现出短暂的发作反应特性，这与网状结构的失活协同变化。我们的结论是，QPPs似乎捕捉大脑状态波动，可能是通过神经调节精心策划的。我们的发现为理解塑造功能性大脑状态和调节感觉输入处理的神经过程提供了新的前沿。
How do intrinsic brain dynamics interact with processing of external sensory stimuli? We sought new insights using functional magnetic resonance imaging to track spatiotemporal activity patterns at the whole brain level in lightly anesthetized mice, during both resting conditions and visual stimulation trials. Our results provide evidence that quasiperiodic patterns (QPPs) are the most prominent component of mouse resting brain dynamics. These QPPs captured the temporal alignment of anticorrelation between the default mode (DMN)- and task-positive (TPN)-like networks, with global brain fluctuations, and activity in neuromodulatory nuclei of the reticular formation. Specifically, the phase of QPPs prior to stimulation could significantly stratify subsequent visual response magnitude, suggesting QPPs relate to brain state fluctuations. This is the first observation in mice that dynamics of the DMN- and TPN-like networks, and particularly their anticorrelation, capture a brain state dynamic that affects sensory processing. Interestingly, QPPs also displayed transient onset response properties during visual stimulation, which covaried with deactivations in the reticular formation. We conclude that QPPs appear to capture a brain state fluctuation that may be orchestrated through neuromodulation. Our findings provide new frontiers to understand the neural processes that shape functional brain states and modulate sensory input processing.
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影响因子：
3.7
作者：
Allen, Elena A.;Damaraju, Eswar;Calhoun, Vince D.
通讯作者：
Calhoun, Vince D.
DOI：
10.1073/pnas.1100428108
发表时间：
2011-05-17
影响因子：
11.1
作者：
Drew, Patrick J.;Shih, Andy Y.;Kleinfeld, David
通讯作者：
Kleinfeld, David
影响因子：
5.7
作者：
Hinz, Rukun;Peeters, Lore M.;Keliris, Georgios A.
通讯作者：
Keliris, Georgios A.
动态功能网络连接状态的EEG签名。
影响因子：
2.7
作者：
Allen EA;Damaraju E;Eichele T;Wu L;Calhoun VD
通讯作者：
Calhoun VD
影响因子：
3.7
作者：
Esterman, Michael;Noonan, Sarah K.;DeGutis, Joseph
通讯作者：
DeGutis, Joseph