功能分化

2024-02-12

    功能分化 :

功能分化与功能整合相对,且与功能特异化密切相关。它是出现在高度相互连接的脑区集群中的特异性加工能力,而功能整合则是大脑不同脑区的有效功能连接的整合。就起源来说,对功能分化与功能整合两者联系与差异的研究与19世纪脑功能研究领域主流的脑机能定位主义与联结主义之间的辩证逻辑密切相关。一般而言,机能定位观主张某个认知机能是定位于某个大脑皮下区域的,而功能分化则提示某个皮下区是特异于知觉或运动加工的某些方面的,而且这种特异性是在大脑皮质内解剖学上分化的。功能特异化与功能整合并非相互排斥,而是辩证统一的,因为只有功能整合背景下的功能特异化才有意义,同时也只有功能特异化视角下的功能整合才有价值。这主要是由于承担或负责某项特异性功能的脑皮层下结构可能涉及许多特异化的脑区且这些脑区的联合又受它们之间功能整合的调控。

随着人脑连接组计划的施行和脑连接组学研究的兴起,越来越多的学者开始从图论和脑拓扑学角度并借助统计熵和交互信息量的测量方式和某神经系统各成分间统计独立性的刻画方法来深入探讨功能分化与功能整合的关系。理论上,功能分化测量主要通过出现在某个脑功能连接中的相互连接的脑区集群簇的数目或脑区集群的聚类数来度量。结构解剖学意义上的脑区集群簇数目表示相应脑连接网络的功能分化潜力,且可以采用该脑网络中三角形数目来评估。三角形的数目越多,意味着该神经网络连接的功能越分化。在所有度量指标中,脑区集群簇系数是衡量脑网络功能分化最常见和重要的参数。它能够反映网络集群化程度,是指某一节点的相邻节点或邻居之间互为邻居的可能,一般以该节点邻居间实际连接的边的数目与可能的最大连接边数的比例来度量。平均簇系数反映了环绕某节点聚类连接的普遍性,但因它是根据各节点来单独标准化的,因此可能受到低度节点不匀称的影响,于是建议用基于所有节点共同标准化的可传递性这一典型的变异性簇系数参数来度量。