ریاضیات

توزیع درجه منفی نمایی

دانشمندان علوم اعصاب شبکه معمولاً ارتباطات عملکردی مثبت و ارتباطات عملکردی منفی را به عنوان پیوند در نظر می گیرند و بدون در نظر گرفتن ارتباطات عملکردی امضا شده ، شبکه مغزی را می سازند . علاوه بر این ، گاهی اوقات آنها به دلیل دشواری در تفسیر و توجیه فعال سازی های ضد همبستگی ، ارتباطات منفی را نادیده می گرفتند 38 . اما در این مطالعه ، ما نقش پیوندهای منفی عملکردی را برجسته کردیم. مطابق با کار والریو سیوتی و همکاران. 39 ، ما شبکه های فرعی مثبت و منفی استخراج کردیم و آنها را جداگانه بررسی کردیم. ما رفتار جمعی پیوندهای منفی عملکردی حالت استراحت را مطالعه کردیم و دریافتیم که آنها به صورت تصاعدی توزیع می شوند (شکل. 6آ). در حالی که کارهای قبلی توزیع قانون-قانون را بدون هیچ گونه ملاحظه ای در علامت پیوندهای 40 تا 43 نشان می داد ، ما ویژگی جدیدی را به رفتار جمعی پیوندهای منفی عملکردی اختصاص دادیم و بر مطالعه ضد همزمانی در شبکه عملکردی مغز تأکید کردیم.

ظهور شبکه "امضا شده" در حالت استراحت

به طور معمول ، شبکه های مغزی امضا نشده در نظر گرفته شده اند. آنها خصوصیات پیچیده ای مانند جهان بینی کوچک را نشان می دهند که ادغام اطلاعات را تسهیل می کند و عملکردهای مغز را تفکیک می کند 24 . براساس دانش ما ، هیچ تحقیق برجسته ای وجود ندارد که مغز را به عنوان یک شبکه امضا شده در نظر بگیرد. از آنجا که ما شبکه مغز را برای تعیین تعادل شبکه امضا شده در نظر گرفتیم ، فکر می کنیم لازم است در مورد شبکه های امضا شده در حالت استراحت در مورد پیوندهای امضا شده تحقیق کنیم. بنابراین ما ظهور مناطق مغزی را از نظر توزیع درجه منفی بررسی کردیم. خاصیت اضطراری توضیح داد که افراد ممکن است متفاوت از کل در یک سیستم پیچیده کار کنند 44. ما دریافتیم که توزیع درجه منفی بعضی از مناطق مغز به طور قابل توجهی با توزیع درجه کل مغز متفاوت است. این با رفتار ظهور یافته یک سیستم پیچیده مطابقت دارد.

قابلیت پایداری شبکه های امضا شده در حالت استراحت

قابلیت پایداری به حالت پایدار دیگری غیر از حالت کمترین انرژی (حالت زمینی) اطلاق می شود. یک حالت قابل متغیر عمر کمتری نسبت به حالت پایه دارد و مکانی است که انتقال به حالتهای دیگر احتمالاً رخ می دهد 45 . برخی مطالعات نشان دهنده قابلیت پذیری مغز در مورد پویایی مغز 46 ، 47 است ، اما ما آن را به روشی ایستا مشاهده کردیم. شکل 3a نشان می دهد که شبکه های عملکردی حالت استراحت در یک سطح کم انرژی در نزدیکی حالت کاملاً پایدار ساکن هستند ، ما ادعا کردیم که این یک حالت قابل تبدیل است.

محدودیت ها و ملاحظات

ما مجبور شدیم داده های تصویربرداری خود را از مطالعات مختلف انتخاب کنیم. اگرچه بیشتر پارامترهای اسکن شامل زمان تکرار (TR) و طول اسکن مشابه بودند ، سایر پارامترهای اسکن مانند زمان اکو (TE) ممکن است متفاوت باشد.

نشان داده شده است که با استفاده از رگرسیون سیگنال جهانی ممکن است فعالیتهای ضد همزمان ایجاد شده و تعداد پیوندهای منفی 38 ، 48 ، 49 افزایش یابد . با توجه به مطالعات اخیر تصویربرداری عصبی که نشان می دهد سیگنال جهانی 50 - 53 حذف نمی شود ، ما در مراحل پیش پردازش رگرسیون سیگنال جهانی را انجام ندادیم. با این وجود ، ما تحلیل خود را با رگرسیون سیگنال جهانی نیز انجام دادیم. نتایج هنوز معتبر بودند و در شکل 6 تکمیلی ارائه شده اند  .

توجه اصلی مطالعه حاضر در مورد معنایی انرژی تعادل است. در این مقاله ، اصطلاح انرژی به انرژی فیزیکی اشاره ندارد که ریشه در اقدامات متابولیکی بیولوژیکی دارد. اما ، استعاره ای است برای توضیح رفتار جهانی یک شبکه امضا شده. باید در نظر گرفت که تا آنجا که به دانش ما رسیده است ، تاکنون هیچ کاربرد نظریه تعادل در علوم اعصاب وجود نداشته است.