清醒小鼠脑内稳定的大尺度网络架构与结构化的个体差异

大规模功能网络为脑活动提供了支架，但其在清醒小鼠脑中的群体架构和个体间变异性仍界定不清。在此，我们介绍清醒小鼠连接组计划（Awake Mouse Connectome Project, AMCP），这是一个群体规模的多模态 MRI 资源，包含 212 只性别平衡的清醒小鼠。利用该数据集，我们生成了高精度的在体组织概率图，推导出可重复的全脑功能网络图谱，并量化了动物间网络连接的结构化变异性。所得图谱定义了一个与结构拓扑相一致的稳定大规模架构，而个体间功能连接变异性遵循有组织的连接梯度，而非随机离散。我们进一步将基于聚类得到的支架与传统的组独立成分分析（GICA）进行基准比较，并将 GICA 网络图谱作为配套资源发布。AMCP 还提供了连接样本量、扫描时长与连接组精度的经验性缩放关系。这些分析表明，平均功能连接与功能连接变异性具有不同的样本量需求，为聚焦于组平均连接和个体间变异性的研究提供了方案特异的指导。与组平均特征相比，源自 AMCP 支架的个体化网络分区在选定行为领域改善了行为预测，表明受试者特异网络架构具有功能相关性。总之，AMCP 建立了一个开放数据集、组织模板资源、基于聚类和 GICA 的功能图谱以及分析工具箱，用于可重复的清醒小鼠连接组学以及将环路机制与大规模脑组织联系起来的转化研究。

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