الإشارة العالمية وشبكات الدماغ الراسية المتضادة الملاحظة

أظهرت دراسات حالة الراحة لتقلبات إشارة مستوى الأكسجين في الدم المعتمدة على التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI BOLD) وعدًا كبيرًا في رسم الخريطة للهندسة الوظيفية الجوهرية والواسعة النطاق للدماغ. كانت خطوة مهمة في معالجة البيانات لتحسين جودة هذه الملاحظات هي إزالة تقلبات BOLD التلقائية المشتركة في الدماغ بأكمله (المعروفة بالإشارة العالمية). إحدى النتائج القابلة للتكرار لإزالة الإشارة العالمية كانت اكتشاف أن تقلبات BOLD التلقائية في شبكة الوضع الافتراضي ونظام الانتباه الظهري الموسع ترتبط دائمًا بشكل مضاد، وهو علاقة تظهرها هاتان النظامان خلال أداء المهام. أثار اعتماد هذه الترابطات العكسية في حالة الراحة على إزالة الإشارة العالمية تساؤلات مهمة حول طبيعة الإشارة العالمية، صحة إزالة الإشارة العالمية، والتفسير المناسب لشبكات الدماغ المضادة الملاحظة. في هذه الدراسة، نحقق في عدة خصائص للإشارة العالمية ووجدنا أنها فعلاً عالمية، ولا تتركز تفضيليًا في أنظمة تظهر ترابطات عكسية. نوضح تأثير إزالة الإشارة العالمية على خرائط الارتباط في حالة الراحة رياضيًا وتجريبيًا، مع إظهار تحسن في اكتشاف الترابطات الخاصة بالنظام وتحسين التوافق بين ترابطات حالة الراحة والأناتومي. وأخيرًا، نظهر أن عدة خصائص للشبكات المضادة مثل توزيعها المكاني، اتساقها عبر الأفراد، وجودها مع أقنعة دماغ كاملة معدلة، ووجودها قبل الانحدار العالمي، لا يمكن نسبتها إلى إزالة الإشارة العالمية، وبالتالي تشير إلى أساس بيولوجي.