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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
在系統神經科學中，大多數模型都假設大腦區域在效率的限制下傳遞訊息。然而，跨結構網絡的代謝和訊息傳輸效率尚不清楚。在一大群年輕人中，我們發現代謝成本與支持訊息傳播的結構路徑強度有關。新陳代謝與支持擴散和網路模組化的結構耦合保持平衡。為了理解有效的網路通信，我們開發了一種理論，指定大腦區域為達到預期保真度而應傳輸的最小訊息擴散率，並測試了該理論的五個預測。我們引入了壓縮效率，它量化了結構網路中有損壓縮和通訊保真度之間的不同權衡。壓縮效率隨著發育而發展，當代謝梯度引導擴散時會提高，限制網絡複雜性，解釋豐富的俱樂部中心如何整合信息，並與皮質區域縮放、髓鞘形成和速度準確性權衡相關。我們的研究結果闡明了網路結構和代謝資源如何支持有效的神經通訊。