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近日，复旦大学赵小虎教授团队与北京师范大学左西年教授团队联合多家科研单位在《科学通报》发表了题为“大脑行动网络”的综述文章，将Dosenbach等人提出的“行动网络(Action Mode Network)”进行中文命名，系统阐述其解剖构成与核心功能，创新性提出“皮层-基底节/丘脑-小脑”三维分层理解视角。从理论层面，文章深入探讨了行动网络与默认网络的“阴阳”对立统一关系，并从“大脑复杂动力学系统理论”、“一般集成论”进行了理论拓展，期望为未来探索行动网络的解剖功能规律、全生命周期发展演化机制指明方向，也为脑疾病早期诊断、干预及脑健康保护提供全新思路。
背景介绍
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大脑，这个仅占人体重量2%却消耗全身20%能量的“大自然精密集成器官”，始终是神经科学领域的核心探索对象。长期探索发现，大脑并非被动接收与处理信息的“机器”，而是持续产生有组织内源性神经活动的高度复杂系统。脑功能的实现也并非依赖孤立脑区单独作业，而是由多个功能网络协同运作完成，它们通过结构连接与功能集成，共同支撑大脑与内在系统、外界环境的动态交互。
过去20余年，默认网络的发现颠覆了人们对“静息状态大脑无活动”的认知。但大脑功能并非只有“静”的一面：当人们执行学习、运动等目标导向任务时，一组脑区会呈现“非任务依赖的正激活”，形成与默认网络功能相反的系统，国际上将其称为“Action Mode Network”，并于2025年发表在知名期刊
Nature Reviews Neuroscience上，代表着系统神经科学的一大里程碑式进展。
内容简介
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行动网络是国际脑科学领域的一个新概念，文章首先梳理了行动网络理论的演进脉络，阐述了“行动网络”与“行动模式网络”两者概念与内涵的区别与联系。并针对国际上关于行动模式网络(Action Mode Network)和默认模式网络(Default Mode Network)的生理含义进行了探讨。作者认为，“Mode”一词对大脑活动状态描述存在一定的模糊性与争议性。因此认为：应将这两个网络称为“Action Network”和“Default Network”。作者们考虑到“action”在中文语境中的涵义包括电影开拍时的启动信号，即行动，将Action Network命名为“行动网络”，既贴合其功能本质，也为国内研究提供统一术语的规范标准。
作者还在文中系统阐述了行动网络的解剖定位和功能(见图1)。基于临床实用性与系统神经科学的视角，提出了行动网络的“皮层-基底节/丘脑-小脑”三维分层观点，突破了以往多聚焦于皮层的局限，为理解脑功能与疾病机制提供了更完整的解剖基础。文章还从认知控制和运动控制两个角度对行动网络功能进行初步探讨。在认知控制层面，行动网络通过与认知、感觉、躯体运动等多个脑网络建立紧密功能连接，实现跨网络联合信息处理，为目标导向行为的认知调控(如任务启动、目标维持)提供支撑；在运动控制层面，行动网络通过与“躯体认知行动网络(SCAN)”紧密连接，实现运动与认知的深度集成，实现躯体行动规划与生理调节。
图1人脑行动网络
最后，文章从理论层面深入剖析行动网络与默认网络“对立统一”关系，二者共同维持大脑功能平衡。拮抗关系主要体现为，行动网络主导“外向行动”，负责外部任务执行、注意力调控与运动控制，在任务状态下呈“正激活”；默认网络主导“内向反思”，负责自我认知与记忆整合，任务状态下呈“负激活”，两者神经活动镜像对称。统一关系体现为，两者通过脑内低频振荡交替活跃——任务启动时行动网络激活、默认网络抑制以聚焦外部，任务结束后反向切换，实现脑功能动态平衡与资源高效分配。从进化角度看，行动网络保障个体快速应对环境(如避险、捕食)，默认网络维持群体社会认知，二者互补构成生存“双保险”。同时，文章也提出了大脑活动的其他理论观点，如大脑的复杂动力学系统理论及一般集成理论，旨在为后续的相关研究提供多元的理论视角，为深入探索行动网络的复杂功能机制提供启发。
尽管文章初步拓展了对大脑功能组织原则的认识，未来仍面临诸多挑战。解析行动网络的神经机制，对理解大脑工作原理、代谢特征、行为认知关联及脑疾病机制均具重要意义：需补充更多微观证据，如通过细胞膜电位、场电位等神经电生理技术阐明其神经生理基础；也需加强行动网络在脑疾病中的机制研究，探索其在局灶性病损(如中风、脑肿瘤)与非局灶性疾病(如阿尔茨海默病、精神分裂症、帕金森病)中的病理异常特征；关注行动网络在健康与疾病状态下的可塑性，探索经颅磁刺激等非侵入性神经调控技术对其功能的恢复作用。随着技术和研究的深入，有望更全面地理解行动网络在认知控制和行为调节中的核心作用，既助力理解大脑系统的复杂性，也为脑疾病诊疗、类脑智能开发提供新策略，为人类脑健康保驾护航。
复旦大学附属上海市第五人民医院赵小虎教授为本文的第一作者和共同通讯作者。北京师范大学左西年教授为文章共同通讯作者。浙江大学陈飞燕教授、何宏建教授，香港浸会大学周昌松教授，华南师范大学翁旭初教授及杭州师范大学臧玉峰教授为本文做出了重要贡献。该论文得到科学技术部“科技创新2030——脑科学与类脑研究”重大项目(2021ZD0200500)、上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”医学创新研究专项(22Y11910800)，上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”创新药械产品应用示范项目(24SF1904204)，闵行区医疗系统大学科建设项目(2024MWDXK03)和国家基础科学数据中心“活体人口影像交叉学科脑数据库”(ID-BRAIN)支持 。
文章信息
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赵小虎, 陈飞燕, 何宏建, 周昌松, 翁旭初, 臧玉峰, 左西年. 大脑行动网络 . 科学通报, 2025.
https://doi.org/10.1360/CSB-2025-5227
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