生物医学网络科学Biomedical Network Science
Brain Networks & Connectomics

脑网络与连接组

从 MRI、fMRI、dMRI 与电生理数据出发,介绍脑图谱、连接估计、脑网络拓扑、动态功能连接、多层网络与脑网络控制。

Topics专题

动态功能连接与多层脑网络

Dynamic and multilayer brain networks

研究脑功能连接如何随时间变化、如何检验其统计显著性,以及如何把结构、功能与电生理网络放在同一框架中分析。

  1. 方法谱系与基本假设
  2. 滑动窗口相关
  3. 时频分析与小波相干
  4. 相位同步与瞬时相位方法
  5. 共激活模式
  6. 边时间序列
  7. 连接状态
  8. 隐马尔可夫模型

Interactive交互可视化

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Papers论文精读

经典脑网络与连接组网络基础理论Nature Reviews Neuroscience · 2009

复杂脑网络:结构与功能系统的图论分析

Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems
Bullmore E, Sporns O

系统梳理用图论分析脑结构与功能网络的流程与发现,总结小世界、枢纽、模块化等跨尺度、跨模态反复出现的特征。

经典网络动力学与控制脑网络与连接组Nature · 2017

网络控制原理预测秀丽隐杆线虫连接组中的神经元功能

Network control principles predict neuron function in the Caenorhabditis elegans connectome
Yan G, Vértes PE, Towlson EK, Chew YL, Walker DS, Schafer WR, et al.

用目标可控性分析线虫连接组,预测运动控制所需的神经元,并以单神经元消融实验验证 PDB 与 DD04/DD05。

研究论文脑网络与连接组网络基础理论▶ 视频在投稿件 · 2026

共同接收者中的突触组织预测输入神经元之间的连接

Synaptic organization in shared receivers predicts connectivity between input neurons
Zhang X

在两个成年果蝇连接组中,相连输入源的突触在共同接收神经元上靠得更近,这种空间信息可帮助预测未见过的输入神经元之间的连接。

Data & tools数据与软件

数据库OpenNeuro按 BIDS 标准组织的开放神经影像数据共享平台。数据集Human Connectome Project(HCP)健康成人高质量多模态 MRI 与行为数据,连接组研究的基准数据。数据库UK Biobank英国大型前瞻性人群队列,含遗传、健康记录与多模态脑影像。数据集ABIDE(自闭症脑影像数据交换)多中心自闭症谱系障碍与对照的静息态 fMRI 及结构像数据。软件/工具包ENIGMA Toolbox提供 ENIGMA 疾病效应量、HCP 组平均连接组与可视化的工具箱。软件/工具包Brain Connectivity Toolbox(MATLAB)脑网络图论指标的标准 MATLAB 函数集。软件/工具包bctpy(Brain Connectivity Toolbox for Python)Brain Connectivity Toolbox 的 Python 移植版。软件/工具包Nilearn用于神经影像统计分析与机器学习的 Python 库。软件/工具包GRETNA基于 MATLAB 的图形界面脑网络构建与图论分析工具箱。软件/工具包BrainNet Viewer绘制脑网络节点、边与皮层表面的 MATLAB 可视化工具。脑图谱Schaefer 2018 皮层分区基于静息态功能连接的多分辨率大脑皮层分区。脑图谱AAL / AAL2 / AAL3 图谱基于 MNI 单被试结构像的自动解剖标记分区。脑图谱Brainnetome Atlas(脑网络组图谱)基于连接模式划分的人脑图谱,含皮层与皮层下 246 个亚区。软件/工具包neuromaps收集、转换并比较脑图谱的 Python 工具箱,含空间置换零模型。数据集FlyWire成年雌性果蝇全脑电镜连接组。数据集Janelia MaleCNS雄性果蝇完整中枢神经系统(脑与腹神经索)电镜连接组。交互网站FlyScope果蝇等连接组在线浏览器,关注共享输入在树突上的位置。软件/工具包OpenWorm以秀丽隐杆线虫为对象的开放科学数字生物体建模项目。数据集WormWiring线虫神经连接组数据与可视化网站。