![]()
认知神经科学前沿文献分享
基本信息
Title:The human claustrum supports cognitive networks for externally and internally driven task demands
发表时间:2026-06-26
发表期刊:PLOS Biology
影响因子:6.9
获取原文:
1. 添加小助手:PSY-Brain-Frontier即可获取PDF版本
![]()
研究背景
认知控制(cognitive control)需要大尺度脑网络根据任务需求不断调整协作方式。屏状核(claustrum)和许多皮层区域相连。动物研究认为它和高要求任务有关,但在人类中,屏状核是否参与外部驱动、内部驱动任务中的认知网络状态,还需要把任务反应、结构连接和有效连接放在一起看
实验设计与方法逻辑
作者分析了两类人类 MRI 数据:外部驱动的工作记忆(working memory, WM)任务,以及内部驱动的自传体记忆(autobiographical memory)任务。研究先用任务 fMRI 观察屏状核血氧水平依赖信号(blood oxygenation level dependent, BOLD)的变化,再用 dMRI 概率纤维追踪分析左侧屏状核与认知控制网络代表节点的结构连接,最后用动态因果模型(dynamic causal models, DCM)估计任务期间的有效连接。前岛叶和丘脑枕核被作为对照区域
核心发现
发现一:工作记忆增强时,双侧屏状核同步活跃
和控制试次相比,WM 试次引发了视觉、岛叶、额叶外侧和顶叶区域活动增加,同时默认模式相关区域活动降低。双侧屏状核在 WM 试次中更活跃,“different”试次也强于“match”试次。正确和错误试次之间没有检测到全脑或屏状核差异。这个结果更像是在说明,屏状核活动会跟着任务相关网络强度一起变化,而不是单独决定任务成败![]()
Fig. 1 中,作者展示了 WM 相关全脑网络活动和双侧屏状核 BOLD 增强;这一结果说明屏状核反应贴近外部驱动任务中的网络状态变化发现二:自传体记忆启动阶段,左侧屏状核被招募
自传体记忆任务激活了默认模式网络和显著性网络(salience network, SN)相关区域,同时背侧注意网络(dorsal attention network, DAN)相关区域去激活。左侧屏状核在自传体记忆 onset 阶段的反应高于后续 block 和控制 onset,右侧屏状核没有同样显著的反应。也就是说,这里看到的是左侧屏状核参与内部导向任务启动阶段,不能直接写成双侧普遍机制![]()
Fig. 2 中,作者展示了自传体记忆诱发的默认模式与显著性网络活动,以及左侧屏状核 onset 反应;这一结果说明屏状核参与的是特定任务阶段中的网络状态发现三:左侧屏状核与多个认知控制节点存在结构连接
dMRI 概率追踪显示,左侧屏状核与前扣带皮层(anterior cingulate cortex, ACC)、前运动皮层(premotor cortex, PMC)、缘上回(supramarginal gyrus, SMG)和后扣带皮层/楔前叶(posterior cingulate cortex/precuneus, PCC)的结构连接,都强于屏状核-海马连接。其中,左侧屏状核与 PMC、SMG 的连接更强![]()
Fig. 3 中,作者展示了左侧屏状核与多个网络代表节点的结构连接强度;这一结果为后续有效连接分析提供了网络通路基础发现四:DCM 支持屏状核对部分网络节点的兴奋性影响
DCM 分析显示,在 WM 中,有很强证据支持 SMG 输入左侧屏状核;在自传体记忆中,有很强证据支持 PMC 输入左侧屏状核。输出参数方面,WM 中左侧屏状核对 ACC、PMC 和 SMG 有强或很强的兴奋性有效连接证据;自传体记忆中,左侧屏状核对 ACC 和 PMC 有较弱的兴奋性影响证据![]()
Fig. 4 中,作者展示了任务期间左侧屏状核输入与输出有效连接的模型估计;这一结果说明屏状核可能参与调节多个任务相关网络节点,但它仍然是模型推断
省流总结
这项 PLOS Biology 研究支持这样一个结论:在人类工作记忆和自传体记忆任务中,屏状核会随着不同认知控制网络状态而活动,并且和多个网络节点存在结构连接和有效连接。研究边界也很清楚:结果来自 3T MRI 与 DCM 推断,不能说明屏状核单独驱动认知表现,也不能外推到临床干预或认知增强
暑期提升
![]()
![]()
![]()
![]()
分享人:天天
审核:PsyBrain 脑心前沿编辑部
你好,这里是「PsyBrain 脑心前沿」
专注追踪全球认知神经科学的最尖端突破
视野直击 Nature, Science, Cell 正刊 及核心子刊与顶级大刊
每日速递「深度解读」与「前沿快讯」
科研是一场探索未知的长跑,但你无需独行。欢迎加入PsyBrain 学术社群,和一群懂你的同行,共同丈量脑与心智的无垠前沿。
点击卡片进群,欢迎你的到来
一键关注,点亮星标 ⭐ 前沿不走丢!
![]()
一键分享,让更多人了解前沿
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.