消息交互动力学与哺乳动物连接组中的脑体积共变

脑网络通信模型通常假设信号独立传播，尽管哺乳动物连接组具有高网络密度和小直径，其中同时传播的消息之间很可能发生相互作用。我们使用复制-传播-湮灭（copy-spread-annihilate，CSA）模型研究这些相互作用，该模型是一种同步马尔可夫消息传递过程，其中消息在二值化网络中传播，同时经历依赖于碰撞的删除。在大型哺乳动物连接组比较数据集上的模拟表明，CSA 动力学在物种间产生稳健的正偏态对数正态消息存活分布。尽管仅使用无空间嵌入的二值网络拓扑，消息存活仍能解释哺乳动物物种间脑容量方差的一半以上，并优于广泛的既有图论指标以及另一种具有相互作用消息的通信模型。当所测量的路径不能重复访问节点时，这些关系仍然存在。保持度分布的开关随机化削弱了消息存活与脑容量之间的关系，表明高阶结构组织对观察到的标度律有贡献。我们描述了模型动力学的机制性解释，表明网络间消息生成差异塑造了消息存活。总之，这些发现表明，传播消息之间的相互作用构成哺乳动物脑网络中通信动力学的一个重要且尚未充分探索的决定因素。

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