Relações entre a estrutura e a função do cérebro ao longo da vida humana com base em modos próprios de rede

Embora a função cerebral seja considerada fortemente suportada pela estrutura subjacente, o link baseado em conectoma estimado pelos modelos atuais é relativamente moderado, deixando a relação estrutura-função como um desafio contínuo na neurociência. Aqui, ao propor um novo método de mapeamento baseado em autodecomposição de rede, apresentamos uma correspondência concisa e robusta entre estrutura e função. Mostramos que a explicação da conectividade funcional pode ser significativamente melhorada ao incorporar interações entre diferentes modos próprios estruturais, destacando a potencial importância de padrões de acoplamento coletivos e de ordem superior entre estrutura e função. Também demonstramos a vantagem pronunciada do mapeamento atual em capturar informações específicas de indivíduos e aplicamos isso para avaliar as diferenças individuais de acoplamento estrutura-função ao longo da vida. Descobrimos que a liberalidade estrutura-função enfraquece com a idade, impulsionada pela diminuição de componentes funcionais que são menos restritos pela anatomia, enquanto a magnitude dos componentes alinhados à estrutura é preservada. Nossos resultados contribuem para uma compreensão mais refinada do acoplamento estrutura-função e de como isso evolui com a idade.