删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

上海交大李松挺和周栋焯课题组在Cerebral Cortex发表关于大脑网络连接结构的最新研究成果

本站小编 Free考研考试/2022-02-12

近日,上海交通大学自然科学研究院和数学科学学院的李松挺和周栋焯课题组通过分析从线虫到人类等五个物种的大脑网络连接结构数据,发现这些不同物种的脑网络的连接长度分布均符合在几何空间约束和生物材料约束下的最大熵原理。研究成果“Maximum entropy principle underlies wiring length distribution in brain networks”于5月17日在神经科学领域权威期刊Cerebral Cortex在线发表。
大脑的精密结构支持其复杂的计算功能,因此研究大脑的结构特点对理解大脑功能具有重要意义。近期实验测量发现,大脑网络的连接结构较为错综复杂,不同物种的脑网络连接边的长度分布有显著的差异。如何定量刻画脑网络的连接长度分布规律,以及不同物种的脑网络结构是否可能遵循相同的数学原理,这些问题尚未研究清楚。
123.png
针对以上问题,课题组首先通过分析发现,从线虫、果蝇到小鼠、猕猴和人类这五个物种的脑网络连接边的长度分布均符合在几何空间约束和生物材料约束前提下的最大熵原理。随后课题组进一步提出蕴含最大熵原理的生物学实现过程以及相应的脑网络结构生成模型,数值实验表明模型可较为准确地重构五个物种脑网络结构的多种统计特性。最后,课题组通过分析表明大脑网络的最大熵对应于网络较小的平均最短路径等结构特点,从而支持其高效的信息处理功能。
本论文的第一作者为加州大学圣地亚哥分校的博士生宋玉茹同学,通讯作者为周栋焯和李松挺教授。宋玉茹同学在本科时访问本课题组,在访问期间开始本课题研究并完成了论文主要工作。本工作得到了国家自然科学基金委、科技部、上海市科委和教委等基金支持。
论文链接https://academic.oup.com/cercor/advance-article/doi/10.1093/cercor/bhab110/6276649


闁瑰瓨鍔掔拹鐔烘嫚閸欍儱鏁╅悶娑辩厜缁辨繈宕氶崱鏇㈢叐閻犲洤澧介埢鑲╂導閸曨剚鐏愰梺鍓у亾鐢浜告潏顐㈠幋闁兼儳鍢茶ぐ锟�40%闁圭粯鍔栭崹姘辨導濮樿埖灏柨娑虫嫹
闁规亽鍔岀粻宥囨導濮樿埖灏柡澶婂暟濞夘參濡撮崒婵愬殾濞寸媴缍€閵嗗啴宕i鐐╁亾濮樺磭绠栧ù婊勫笩娴犲牏绱旈幋鐘垫惣闂侇偅鏌ㄧ欢鐐寸▔閻戞ɑ鎷辩紒鏃€鐟︾敮褰掔嵁閸噮鍚呭ù鑲╁Л閳ь剚閽扞P濞村吋鑹鹃幉鎶藉灳濠垫挾绀夐柣鈧妽閸╂盯鏌呭宕囩畺閻犲洤褰為崬顒傛偘閵娧勭暠闁告帒妫旈棅鈺呮煣閻愵剙澶嶉柟瀛樼墬閹癸綁骞庨妷銊ユ灎濞戞梹婢橀幃妤呮晬瀹€鍐惧殾濞寸媴缍€閵嗗啴鎳㈠畡鏉跨悼40%闁圭粯鍔栭崹姘跺Υ閸屾繍鍤﹀ù鐙呯秬閵嗗啰鎷归婵囧闁哄牜鍓涢悵顖涚鐠佸磭绉垮ù婧犲啯鎯傞柨娑樿嫰濞煎孩绂嶉銏犵秬9闁硅埖菧閳ь剙鍊搁惃銏ゅ礆閸℃洟鐓╅梺鍓у亾鐢挳濡存担瑙勫闯闁硅翰鍎卞ù姗€鎮ч崶鈺冩惣闁挎稑鑻ぐ鍌炲礆閺夋鍔呴柡宓氥値鍟堥柛褎绋忛埀顑胯兌濞呫劍鎯旈敃浣稿灡闁告皜浣插亾娴i晲绨抽柛妤佸搸閳ь兛绀佹禍鏇熺┍鎺抽埀顑垮倕Q缂佸本妞藉Λ鍧楀Υ娴h櫣鍙€濞戞柨绨洪埀顑挎祰閻挳鎮洪敐鍥╂惣闁告艾瀚妵鍥嵁閸愭彃閰遍柕鍡嫹
相关话题/网络 结构 论文 生物 工作