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O039 Nature 解读：人脑三条核心功能梯度的全生命周期图谱

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜发布：2026-04-02 ｜原文链接

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基本信息

Title: The brain’s lifelong functional organization

发表时间: 2026-03-25

发表期刊:Nature

影响因子: 48.5

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研究背景

人脑并不是均匀成熟的。与基础感觉输入直接相关的区域往往更早发育，而支持抽象思维、计划和自我相关加工的高阶区域，则需要数十年才能达到完全成熟。过去，这种“先基础、后高级”的规律多在脑体积、皮层厚度等结构指标上被证实，但大脑的功能组织本身如何从出生一路变化到老年，一直缺乏系统描绘。

这篇发表于《自然》（Nature）的 News & Views 文章，解读了 Taylor 等人的一项最新研究。该研究探讨了人脑皮层的三条主导性功能梯度（functional gradients，即功能连接的连续组织轴）如何在整个生命周期（lifespan）中形成、成熟并衰退。

文章将大脑皮层（cortex）视为一个连续景观，功能连接模式被提炼为三条主导空间梯度：感觉到联合区梯度（sensory-to-association gradient）、视觉到身体梯度（visual-to-body gradient），以及控制到表征梯度（control-to-representation gradient）。此前研究多局限于儿童期或成年期，而本研究填补了覆盖全生命周期统一功能发育图谱的空白。

核心发现

发现一：三条功能梯度并不同步成熟，而是沿层级次序依次达到峰值

研究显示，三条主导功能梯度并未同步成熟。其中，感觉到联合区梯度和控制到表征梯度在儿童期与青春期持续扩张，直到约19岁达到峰值。相比之下，视觉到身体梯度的峰值出现得早得多，约在5岁时即达到最高，随后逐渐收缩。这表明大脑功能组织遵循从基础感觉处理到高阶认知整合的层级式成熟顺序，与局部突触密度的经典神经发育观察相吻合。

Fig. 1b 中，作者展示了三条梯度范围随年龄变化的轨迹：视觉到身体梯度约在5岁达峰，而感觉到联合区与控制到表征梯度约在19岁达峰；这张图直观说明了不同功能系统成熟时间的分化，也对应了“发现一”。

发现二：4岁前是功能组织重排最快的阶段，婴儿脑逐步向抽象组织原则过渡

梯度映射到脑表面的变化在4岁前最为剧烈。在这一时期，涉及高阶过程的功能轴从相对弥散、未成熟的布局，快速重组为越来越接近成人样式的组织。这意味着，婴儿的大脑最初主要围绕基础感觉系统（如视觉与身体感觉）的区分来组织；随着发育推进，更抽象的组织原则（如感觉到联合区的分化）才逐步接管并主导皮层层级（cortical hierarchy）。