朝着动态全脑模型的有效验证迈进 Kevin J. Wischnewski 1,2、Simon B. Eickhoff 1,2、Viktor K. Jirsa 3 和 Oleksandr V. Popovych 1,2,* 1 德国于利希研究中心神经科学和医学研究所 - 大脑和行为(INM-7),德国于利希 2 德国杜塞尔多夫海因里希海涅大学系统神经科学研究所,德国杜塞尔多夫 3 法国艾克斯-马赛大学 INSERM 系统神经科学研究所(INS,UMR1106)* 通讯作者 摘要 通过数学全脑模型模拟静息状态的大脑动态需要对参数进行最佳选择,这决定了模型复制经验数据的能力。由于通过网格搜索(GS)进行参数优化对于高维模型来说是不可行,我们评估了几种替代方法来最大化模拟和经验功能连接之间的对应性。密集 GS 作为评估四种优化方案性能的基准:Nelder-Mead 算法(NMA)、粒子群优化(PSO)、协方差矩阵自适应进化策略(CMAES)和贝叶斯优化(BO)。为了对它们进行比较,我们采用了一组耦合相位振荡器,该振荡器基于 105 名健康受试者的个体经验结构连接而构建。我们从二维和三维参数空间中确定最佳模型参数,并表明测试方法的整体拟合质量可以与 GS 相媲美。然而,所需的计算资源和稳定性特性存在明显差异,在提出 CMAES 和 BO 作为高维 GS 的有效替代方案之前,我们还对这些差异进行了研究。对于三维情况,这些方法产生的结果与 GS 相似,但计算时间不到 6%。我们的结果有助于有效验证用于个性化大脑动力学模拟的模型。简介继 Biswal 等人的开创性工作之后。1 ,神经影像学研究的注意力转向了静息状态的大脑活动 2,3 。在任务诱发的功能网络和从静息时的人脑活动中观察到的相应连接模式之间发现的相似性强烈地激发了对后者的研究 1,4,5 。人们开发了大量的静息状态动力学研究方法和应用。一方面,它们旨在了解大脑的结构和功能,另一方面,旨在区分健康和患病的个体 6-12 。通过动态全脑模型对复杂的时空大脑活动模式进行数值模拟,为实现这两个目标提供了一条有希望的途径 13-19 。数据驱动的动态模型允许将有关人类大脑的解剖信息纳入其动态特性的模拟中。换句话说,它们使研究人员能够研究大脑结构和功能之间的关系,特别关注后者是否以及如何从前者中产生,以及它们如何相互关联 13-19 。此外,模型提供了一种快速的计算机实验方法来研究和比较不同的大脑分区、网络配置和数据预处理参数,这又有助于更深入地了解大脑结构和动态之间的相互作用 20-22 。所讨论的建模方法的另一个优点是
摘要:尽管它很重要,但坦any尼湖还是受到污染的威胁,尤其是在其海岸上最大的城市布吉布拉附近,导致其生物多样性丧失,栖息地破坏和营养系统的干扰。因此,本文的目的是使用水质物理学和大型无脊椎动物社区参数评估Bujumbura对河流的人为污染的影响。采样了四条河流,并考虑了两个车站,上游和下游。ec,TDS,NH 4,NO 2-和BOD5一方面在所有河流中显示出高的值,除了Kanyosha外,除了Kanyosha外,除了Kanyosha外,除了Kanyosha外,Dial值也大大降低了下游。这表明从上游到下游的水污染增加,这与易受污染的chironomidae和lumbriculidae dowmnstream的优势以及来自上游河流上游EPT订单的污染敏感类群的高密度相一致。观察到同样的趋势,而大型无脊椎动物的多样性减少,因为香农的多样性和Pielou偶数指数低于上游。规范对应性分析表明,污染敏感的水甲基科和Simuliidae和Do与上游站点相关,而耐污染的chironomidae高密度和较高的养分,TDS,TDS,EC和BOD5的高密度与下游局相关联。应安装更多的设施,以便在将其排入河流和Tanganyika湖之前进行足够的废水处理。版权策略:©2024作者。J. Appl。这项研究表明,越过Bujumbura的河流引起了人为污染,从而对河流的生态系统产生负面影响,从而导致生物多样性丧失,社区简化和水质改变。doi:https://dx.doi.org/10.4314/jasem.v28i1.29 Open Access策略:Jasem发表的所有文章都是由Ajol提供的PKP的开放式访问文章。这些文章在出版后立即在全球范围内发布。不需要特别的许可才能重用Jasem发表的全部或部分文章,包括板,数字和表。本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International(CC-By-4.0)许可证的条款和条件分发的开放式文章。,只要引用了原始文章,就可以在未经许可的情况下重复使用本文的任何部分。将本文列为:sibomana,c; Buhungu,S; ntakirutimana,D; Nahimana,D(2024)。人为污染对Bujumbura河流的影响:向河流和坦any尼卡湖生物多样性保护,布隆迪。SCI。 环境。 管理。 28(1)253-262日期:收到:2023年12月2日;修订:2024年1月20日;接受:2024年1月21日出版:2024年1月30日关键字:Tanganyika湖;物理化学特征;污染;生物指导者;大型无脊椎动物;河流水质坦帕尼卡湖是世界上最长的湖泊,其主要轴心为673公里,是世界上第二深的湖泊,在包括布隆迪在内的4个国家之间共享了海岸线(Hanek等人(Hanek等)(Hanek等)(Hanek等) 1993)。 2014)。SCI。环境。管理。28(1)253-262日期:收到:2023年12月2日;修订:2024年1月20日;接受:2024年1月21日出版:2024年1月30日关键字:Tanganyika湖;物理化学特征;污染;生物指导者;大型无脊椎动物;河流水质坦帕尼卡湖是世界上最长的湖泊,其主要轴心为673公里,是世界上第二深的湖泊,在包括布隆迪在内的4个国家之间共享了海岸线(Hanek等人(Hanek等)(Hanek等)(Hanek等)1993)。2014)。它包含世界上几乎17%的淡水,藏有杰出的生物多样性,是世界上最富有的淡水生态系统之一(Salzburger等人Tanganyika湖的沿海地区包含世界上最多样化的