近年来,有研究表明,健康的大脑处在独特的临界状态,表现出时空活动的无尺度性特征。处于临界状态的大脑具有多种功能优势,如信息传递能力、信息容量、动态范围可在临界点附近达到峰值。同时,临界态反映了兴奋-抑制平衡等神经生物学机制,且与多种神经或精神疾病的发生相关。因此,研究临界态对理解大脑的工作原理、解析脑疾病的机制具有重要意义。但是,目前尚不明确遗传因素如何影响临界态。阐明这一问题将深化科研人员对临界态生物学机制的认知,并有助于拓展该理论框架在神经科学领域的应用。
中国科学院生物物理研究所刘宁研究组基于人类连接组项目数据库的静息态功能磁共振数据,选取同卵、异卵及非双生子人群作为研究对象,探究了临界态特性的遗传度;结合艾伦脑图谱人类脑数据,刻画了脑区水平临界态特性与基因表达的关联;利用人类连接组项目数据库的认知量表数据,建立了全认知水平与临界态特性的遗传关联。
研究发现,人脑静息态功能磁共振数据活动的临界态特性如神经元雪崩、时间重整化、长时程相关等具有显著的遗传度,反映其受遗传背景约束。同时,脑区水平临界态特性显示初级感觉皮层相比于联合皮层或更易受到遗传的影响。研究基于偏最小二乘算法发现,脑区水平临界态特性与基因表达的第一成分存在关联,亦与临界态相关的基因表达模式和特定生物过程的基因富集和人类脑疾病存在联系。研究证实,人类全认知能力与临界态参数存在表型及遗传关联,提示了认知能力与临界态的共遗传效应。
上述研究为大脑临界态提供了关键的生物学证据,拓宽了临界态在神经科学领域的应用前景,并为探讨大脑认知能力和功能失调提供了新视角。
6月24日,相关研究成果在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。研究工作得到科技创新2030-重大项目、国家自然科学基金、中国科学院相关项目的支持。
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临界态遗传度研究流程图
华侨大学11月7日在微博发布情况通报,全文如下: 网络上反映我校信息科学与工程学院教师汤某在其所带班级的QQ群发表 11月6日上午,淮北师范大学在滨湖校区行政楼309会议室召开博士点培育建设专题会。校领导毕明福、曹灯明出席会议,校党委常 本报9月30日综合消息 75载砥砺奋进,75载凯歌前行,75载春华秋实。在中华人民共和国75周年华诞到来之际,各地各校干部师生满怀喜悦和豪情,通过丰富多彩、形式多样的活动,共享荣光、共庆华诞,为全面推进教育强国建设积蓄前 统筹推进科技教育与人文教育,有利于形成更高水平的人才培养体系,有利于全面提高学生综合素养 党的二十届三中全会明确提出“强化科技教育和人文教育协同”。这是深化教育综合改革的题中 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 黄星)日前,福建省福州市委教育工委书记、市教育局党组书记、局长游昕一行赴闽侯第一中学开展食品安全专项督导工作,并在学校陪餐。游昕一行深入学校的食堂后厨 ◎摘 要 高校作为统筹推进教育科技人才体制机制一体改革的先行区和试验田,要以更高的政治站位、更强的使命担当、更远的战略眼光深入实施人才强校战略。坚持党管人才,健全统一高效的人才工作 。本文链接:研究揭示大脑临界态的遗传机制http://www.sushuapos.com/show-12-1356-0.html
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