基于神经血管耦合异质全脑模型的视觉运动任务前后动态机制研究

　　本研究针对视觉运动任务后大脑短期效应及机制不明的问题，开发了一种新型神经血管耦合(NVC)动力学模型。通过整合反向神经质量模型(RNMM)与代谢-血流动力学模型(MHM)，成功解析了任务相关脑区(如楔叶)代谢-血流参数的持续性升高现象，揭示NVC与兴奋-抑制(E-I)平衡共同驱动的多机制协同作用，为认知功能研究提供了创新理论与方法学支撑。

　　

视觉运动任务处理依赖于神经血管耦合(NVC)这一神经-血流动力学的交互现象。目前对视觉运动任务后大脑短期效应及其潜在机制仍知之甚少。研究人员开发了一种新型基于NVC的动力学模型，该模型由多个具有内在异质性的拓扑耦合节点单元构成。每个节点整合了反向神经质量模型(RNMM)和代谢-血流动力学模型(MHM)，并通过具有生物物理学意义的网络连接矩阵实现跨节点交互。研究结果显示：首先，该模型准确复现了视觉运动任务执行前后阶段的动态特征，阐明了NVC介导的机制；其次，在任务执行后，任务相关脑区（如楔叶）中观察到瞬时代谢-血流效应的持续升高；第三，这些短期动力学效应由NVC机制和兴奋-抑制(E-I)平衡调节共同驱动。该动力学建模方法阐明了视觉运动任务后由多机制共同介导的短期效应，为理解脑功能认知机制提供了新的方法学与理论见解。