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来自北京师范大学认知神经科学与学习重点实验室与美国NIH药物滥用研究所的研究团队合作，在《PNAS》杂志上发表了一项重要研究。该研究揭示了无论处于静息状态还是任务应答状态，大脑血流供应与功能拓扑结构之间均存在紧密联系，为理解人类大脑功能互作组的生理基础机制提供了新见解。

文章的通讯作者为北京师范大学贺永研究员和美国NIH药物滥用研究所杨一鸿研究员。贺永研究员主要从事计算神经影像与人脑连接组学研究，采用多模态神经影像技术（如结构、扩散和功能磁共振成像），结合数学图论方法，探索活体人脑结构和功能网络的连接模式。

人类大脑功能网络包含密集的连接枢纽，这些枢纽在不同状态下负责信息传递。然而，这些功能性连接点与大脑生理学反应（如局部脑血流量，rCBF）之间的关联此前尚不明确。

本研究利用血氧合度依赖对比（BOLD）和动脉自旋标记灌注对比的功能磁共振成像数据，分析了静息状态和N-back工作记忆任务状态下，大脑功能连接强度（FCS）与局部脑血流量（rCBF）的关系。结果显示，在静息状态下，高FCS的功能连接点主要出现在默认模式网络（DMN）、脑岛和视觉区域，且FCS与rCBF呈显著空间相关性，尤其在DMN和执行控制网络（ECN）中关联更强。

进一步分析表明，这种关联性依赖于连接距离：rCBF与长距离连接点的关联强于短距离连接点。值得注意的是，DMN和ECN区域表现出更高的单位连接强度rCBF（rCBF/FCS比值），而视觉区域则较低。

在工作记忆实验中，研究人员发现FCS-rCBF耦合和rCBF/FCS比值受ECN和/或DMN区域任务负载的调控。此外，任务诱导的侧顶叶FCS和rCBF改变与行为表现正相关。

这些发现表明，无论静息还是任务状态，血流供应与大脑功能拓扑结构之间均存在紧密联系，为揭示人类大脑功能互作组的生理基础机制提供了重要线索。

贺永研究组此前曾建立世界上第一个活体人脑结构连接网络草图，发现人脑不同区域灰质厚度具有“小世界”组织方式，并建立了阿尔茨海默病和白质多发硬化病的脑结构网络失连接模型。