特征脑图谱从功能、几何和结构特征模态刻画皮层分子构筑

神经递质受体与转运体分布塑造了跨皮层的神经通讯，并支撑着对脑功能的机制性解释。磁共振成像（MRI）衍生的特征模态——即捕捉皮层组织主轴的低维空间模式——正日益被用于重建脑图谱，并为在无法直接测量的大型队列中近似分子地形图提供了一条潜在途径。然而，用于推导这些特征模态的MRI数据类型是否决定了哪些受体与转运体分布可以被近似，以及究竟哪些分子系统可通过这种方法获得，目前仍不清楚。我们采用一个空间重建框架，将其应用于涵盖神经递质、代谢和病理标记的23个分子系统，结果表明，八个受体与转运体图谱——涵盖血清素、多巴胺、组胺、胆碱能和阿片类标记——可以选择性地由功能特征模态近似，而不能由结构或几何特征模态近似。这种选择性还揭示出，功能脑组织编码了结构组织和几何组织所不具备的特定亚组神经调质地形图。为说明其在无法进行分子成像的临床队列中的转化潜力，我们对MRI数据的个体水平特征模态分解结果投影到八个已验证的分子系统上，并检测到自闭症的横断面差异和精神分裂症的纵向变化。总之，这些发现揭示了几何、结构和功能脑组织在与分子架构关系上的差异，为在缺乏直接分子成像的人群神经影像队列中近似已验证的分子图谱提供了一种方法。

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