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科学家们揭示了大脑临界状态的遗传机制

研发家 | 2025-06-25

中国科学院生物物理研究所刘宁研究小组揭露了大脑临界状态的遗传机制，建立了整体认知水平与临界状态特征的遗传联系。相关论文于6月24日在美国国家科学院发表。

近年来，大量的研究数据表明，健康的大脑处于独特的临界状态，表明时空活动没有规模特征。处于临界状态的大脑具有信息传递能力、信息容量、动态范围等多种功能优势，可在临界点周围达到峰值。此外，临界状态体现了兴奋、抑制平衡等神经生物机制，与各种神经或精神疾病的发生密切相关。因此，对临界状态的深入研究对于了解大脑的工作原理和分析脑部疾病的机制具有重要意义。然而，先天因素如何影响临界状态还不清楚。澄清这个问题不仅仅是在理生态。

研究表明，人脑静息态功能磁共振数据(rs-fMRI)活动的临界特征，如神经元崩溃、时间重组和长期相关性等，具有显著的遗传性，体现了其受遗传背景的约束。与联合皮层相比，初级感觉皮层的长期相关性更容易受到遗传调节。此外，通过研究结合艾伦人脑图谱中的基因表达数据，发现脑区的临界特征与特定的基因表达密切相关。这些与临界状态相关的基因聚集在多个生物过程中，与人脑疾病有关。研究还发现，大脑的临界状态特征与个人的整体思维能力有着显著的提醒。

该研究为大脑临界状态提供了重要的生物学证据，扩大了神经科学领域临界状态的发展前景，为大脑认知能力和功能障碍的理解提供了新的视角。

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