年8月6日,IBT无疆科技首席科学顾问、北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室薛贵教授课题组在NatureCommunications在线发表了题为Acognitiveneurogeneticapproachtouncoveringthestructureofexecutivefunctions的研究论文,作者使用认知神经遗传学方法揭示了执行功能的结构及其神经遗传学机制。
认知神经科学的一个核心任务是了解心理功能如何被映射到不同的大脑基质上。然而,由于认知结构的多面性以及心智和大脑之间的多对多映射,这类研究仍然面临艰巨的挑战。薛贵教授课题组一直致力揭示不同认知能力的分离的神经机制。为此,课题组与西南大学合作,在过去的十年,创建了“中国青年成人认知神经遗传研究”(CNSCYA)数据库,该项目从北京和重庆招募了多个汉族青年,旨在探索人类认知的遗传和神经机制。
课题组早期的工作揭示了不同阅读能力的神经机制(Heetal.,);以及冷、热决策的神经机制(Wangetal.,)。
在本研究中,作者提出用一种认知神经遗传学的方法来揭示执行功能的结构。该方法使用了CNSCYA项目中收集的9个执行功能(ExecutiveFunctions,EFs)任务(n=),部分被试的全基因组数据(n=)和静息态磁共振数据(n=)。作者整合了遗传、神经和行为数据来研究执行功能的结构(图1)。
图1.本研究的流程图
a.在行为数据上用验证性因子分析(CFA)测试候选模型;b.使用神经数据来约束基于行为数据的模型;c.整合CPM和NeuroSynth来识别所选模型中每个成分的相关脑区;d.使用遗传数据约束基于行为数据选择的模型,并基于AHBA来表征执行功能成分的遗传结构;e.执行功能成分的基因-大脑-行为通路分析。
首先,为了全面考察EFs的结构,作者比较分析了基于三种最常讨论的EF成分(即抑制、更新和转移[S])的所有可能的12个候选模型,得到了五个具有良好拟合参数的模型(表1)。该结果不仅重复了之前受到广泛