“功能性磁共振成像顯示大腦有一個全球一致的空間結構，但科學家們還沒有就正確的方式來編目這種結構達成共識。我們證明，少量的時空模式可以完成這項工作，”加州大學洛杉磯分校神經科學和人類行為研究所大腦連接與認知實驗室主任、精神病學和生物行為科學教授 Lucina Uddin說。該實驗室的統計學家、該研究的第一作者泰勒·博爾特(Taylor Bolt)說:“我們表明，此前觀察到的大量經驗現象是三種主要時空模式的表現。”
這項研究以自發的低頻率血氧水平依賴(BOLD)波動為中心，這是20世紀90年代發現的一種現象。自發波動已經受到越來越復雜的分析技術的影響，導致了對大規模功能性大腦組織的競爭描述的大格局。一些研究人員強調了大腦皮層各區域同時同步的現象——作者稱之為“站立”或“靜止”波結構。其他研究人員強調了大腦皮層各區域的時滯同步——作者稱之為“傳播”或“旅行”波結構。研究人員說，“幾乎沒有嘗試通過不同的方法綜合研究結果”。
Uddin把這種缺乏共識的情況比作印度的盲人和大象的寓言，在寓言中，每個人都遇到了大象的一個部分，然后得出一個不同于其他所有人的描述。她說:“這個寓言告訴我們，由于我們自己的觀察有限而錯過‘大局’的危險。”假設“固有功能腦組織的靜止波和行波表征捕捉了少量時空模式的不同方面”，作者發現，一系列之前的觀察可以統一在一個框架中建模駐波和行波結構。研究人員說，他們的發現提供了“對全球功能性大腦組織的描述，可以激發關于大腦活動協調機制的新假設。”
這項研究發表在2022年7月28日的《Nature Neuroscience》雜志上。
Taylor Bolt, Jason S. Nomi, Danilo Bzdok, Jorge A. Salas, Catie Chang, B. T. Thomas Yeo, Lucina Q. Uddin, Shella D. Keilholz. A parsimonious description of global functional brain organization in three spatiotemporal patterns. Nature Neuroscience, 2022