Redes em estado de repouso mostram conectividade funcional dinâmica em humanos acordados e macacos anestesiados

A caracterização de redes cerebrais em larga escala usando imaginação por ressonância magnética funcional dependente do nível de oxigenação no sangue é tipicamente baseada na suposição de estacionaridade da rede durante a duração da varredura. Estudos recentes em humanos questionaram essa suposição, mostrando que a conectividade funcional dentro da rede flutua em uma ordem de segundos a minutos. Perfis variáveis no tempo de redes em estado de repouso (RSNs) podem estar relacionados a estados de rede eletrofisiológica que mudam espontaneamente e são, portanto, mecanicamente de particular importância. No entanto, como esses estudos adquiriram dados de sujeitos acordados, a conectividade flutuante poderia refletir várias formas de processamento cerebral consciente, como devaneios passivos, monitoramento ativo, formação de memória ou mudanças na atenção e excitação durante a aquisição de imagens. Aqui, caracterizamos a dinâmica de RSN de macacos anestesiados que controlam esses aspectos e comparamos com sujeitos humanos acordados. Descobrimos que a conectividade funcional entre os nós que compõem a "rede oculomotora (OCM)" flutua fortemente ao longo do tempo em estados acordados, assim como anestesiados. Para a análise dependente do tempo com janelas curtas (<60 s), períodos de correlações funcionais positivas intercalavam-se com anticorrelações proeminentes que foram perdidas quando avaliadas com janelas de tempo mais longas. De forma semelhante, a análise identificou nós de rede que se conectam transitoriamente à rede OCM e não surgiram na análise média de RSN. Além disso, a análise dependente do tempo revelou de forma confiável estados transitórios de sincronização em larga escala que abrangeram todas as sementes. Os resultados ilustram que a conectividade funcional em estado de repouso não é estática e que RSNs podem exibir relações espontâneas não estacionárias, independentemente do processamento cognitivo consciente. As descobertas implicam que informações de rede mecanicamente importantes podem ser perdidas ao usar a conectividade funcional média como a única medida da rede.