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系统神经科学中“层次结构”概念的演变
* 作者按字母顺序排列，并对本文做出同等贡献。摘要：“层次结构”概念是系统神经科学中最常见的组织原则之一。然而，到目前为止，它还没有得到太多的哲学分析。这很不幸，因为层次结构的一般概念涵盖两种具有不同经验承诺的方法，其概念关系仍不清楚。我们将第一种方法称为“表征层次结构”观点，该观点假定前馈、反馈和横向连接的解剖层次结构构成输入-输出关系信号处理层次结构的基础。因为表征层次结构观点认为单峰感觉表征随后会被阐述为更具范畴性和基于规则的表征，所以它致力于沿着层次结构增加抽象程度。第二种观点，我们称之为“拓扑层次结构”，并不致力于不同级别的不同表征功能或抽象程度。相反，拓扑方法认为，大脑某一部分的层次取决于它在系统中连接模式中的重要性。根据目前的证据，我们认为这两种方法之间可能存在三种概念关系：拓扑层次结构可以证实传统的表征层次结构，与之相冲突，或有助于理解大脑组织所需的多种方法。通过阐明每一种可能性，我们的分析试图打开一个概念空间，在这个空间中可以进行关于神经层次结构的进一步神经科学和哲学推理。关键词：层次结构、系统神经科学、表征、拓扑、抽象
振荡存在时区域异质性对全脑动态的影响
考虑到大脑细胞和分子组成、连接性和功能，健康和疾病状态下的大脑区域之间存在很大差异。由耦合大脑区域组成的大规模全脑模型可以深入了解形成自发性大脑活动复杂模式的潜在动态。特别是，异步状态下基于生物物理的平均场全脑模型被用来展示包括区域差异的动态后果。然而，当大脑动态由同步振荡状态支持时，异质性的作用仍然不太清楚，这是一种大脑中普遍存在的现象。在这里，我们实现了两个能够以不同抽象程度呈现振荡行为的模型：现象学斯图尔特-朗道模型和精确平均场模型。这些模型的拟合由结构到功能加权 MRI 信号 (T1w/T2w) 提供信息，使我们能够探索纳入异质性对健康参与者静息态 fMRI 记录建模的影响。我们发现，疾病特异性区域功能异质性在神经退行性疾病的 fMRI 记录的振荡范围内产生了动态后果，对脑萎缩/结构（阿尔茨海默氏症患者）产生了特定影响。总体而言，我们发现模型