从电磁脑信号评估全皮层兴奋性

皮层兴奋性是脑功能的核心特征，由微环路、大规模网络和神经化学共同塑造。在人类中，它可以从间接的电生理测量中推断出来，但这些测量究竟捕捉的是单一构念还是多个过程，目前仍不清楚。我们在一个健康成人大型样本中，利用静息状态和40 Hz听觉刺激期间记录的全头脑磁图（MEG），系统比较了已有的兴奋性指标。这些指标包括刺激驱动的同步化、频谱功率、非周期（1/f）活动、信号复杂度、长程时间相关以及相位–伽马同步。层次聚类识别出六个彼此冗余有限的兴奋性维度，表明皮层兴奋性本质上是多维的。非周期和α波段指标强耦合，且在空间上与刺激反应最为一致，而时间、复杂度和同步化指标则基本相互独立。区域差异在整合性和内指向性区域最为显著。每个维度与皮层形态和神经递质受体密度的关系也各不相同，凸显了多样的神经生物学基础，并支持采用多模态方法研究兴奋性。

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