阅读时间：2023-11-10

1 介绍

年份：2018
作者：Maxwell A. Bertolero, B. T. Thomas Yeo
期刊： nature human behaviour
引用量：180

2 创新点

作者提出了一个机制模型，解释了连接中枢的功能以及其对认知表现的影响。
（1）提出连结枢纽在人类大脑网络中的作用：论文着重探讨了连结枢纽在人类大脑网络中的作用，并阐明了它们对认知过程的支持。
（2）提出了一个机制模型：作者提出了一个机制模型，解释了连结枢纽的功能以及它们对任务表现的影响。
（3）揭示了连结枢纽的连接与认知表现的关系：研究发现，具有强大和多样化连接的连结枢纽可以增加模块化并提高认知表现。
（4）探讨了连结枢纽与模块化之间的平衡：论文指出，完全模块化的大脑组织会限制其功能，连结枢纽提供了一个解决方案，调节不同模块之间的连接以实现任务相关的信息整合。
（5）发现连结枢纽之间存在联系：作者强调连结枢纽之间相互连接形成了一个多样化的群体。

3 相关研究

（1）connector hubs
连接器中枢是大脑网络中的一种特殊节点，其具备多样的连接性，连接着不同的社区。连接器中枢在大脑网络中发挥着重要的作用，通过调节社区之间的连接性，实现信息的整合和任务适应性的信息传递。研究结果表明，具备强大和多样的连接器中枢有助于增加大脑网络的模块化程度，并提升认知任务的表现。连接器中枢之间还存在紧密的连接，形成一个多样的群体。因此，连接器中枢在支持认知过程中发挥着重要的功能。

来自【Network hubs in the human brain】的图
Provincial hub是高度连接的节点，主要在同一模块内连接其他节点。与此相反，Connector hub是连接不同模块的高度连接节点。Provincial hub主要负责连接同一功能模块内的节点，而Connector hub则在不同功能模块之间进行连接。这种不同的分类有助于理解大脑网络的组织方式和功能。

4 模型

（1）大脑网络具有模块化结构，具有紧密连接的节点组成的社区，这些节点在自己的群体内的联系比在群体外的联系更紧密。community内的本地中心与自己的community有很强的连通性，对特定的认知功能很重要。
（2）连接中枢在人脑中具有特定的细胞结构，并与各种认知任务有关。由不同的连接中枢促进的模块化网络结构对于广泛的认知过程是最佳的。
（3）在网络中存在多样化的连接中枢有助于增加网络的模块化性。连接中枢的多样化连接与更高的网络模块化之间存在正相关关系。
（4）连接中枢在通过调整其邻居的连接使其更加模块化，从而在促进更高的模块化方面发挥作用。

5 实验分析

说明连接器中枢的多样性与功能模块化之间存在正向的关系，也与认知表现之间存在正向的关系

通过计算连接器枢纽节点和本地枢纽节点分别对脑网络模块化和任务性能的促进系数来探究它们对大脑网络的作用。连接器和本地枢纽节点的模块化系数显著更高，这表明强大的连接器和本地枢纽有助于大脑网络的模块化结构。研究结果表明连接器枢纽和本地枢纽节点能够同时促进大脑网络的模块化结构和任务性能。

图中结果显示连接器枢纽与模块性之间的关系是通过原基感觉、运动、背侧注意、腹侧注意和扣带-颅顶叶社区之间的连接性介导的。这些结果提供了关于大脑功能网络组织的新见解，表明连接器中枢的位置和功能对于大脑网络的模块性具有重要影响。

6 思考

在【Network hubs in the human brain】的基础上，进一步详细介绍了connector hubs的生物机理，可能会推动神经科学的计算机实现的进一步发展。