A study with optical brain imaging on sex-related differences in the prefrontal spontaneous activity and connectivity

功能近红外光谱（Functional near-infrared spectroscopy, fNIRS）是一种无损的光学脑成像技术。本研究的目的是使用 fNIRS探讨前额叶皮层自发血流动力学波动功率的空间分布和静息态功能连接的性别差异。实验包括20位健康年轻成人被试；使用42个光学通道覆盖前额叶皮层前部(aPFC)、背外侧前额叶皮层(DLPFC)、额下回(IFG)和前颞上回(STG)。实验过程对每个被试记录了8分钟的自发血流动力学波动数据。分析数据时，计算了两种性别的波动功率空间分布。为了定量表征静息态功能连接性，计算了所有测量通道对之间信号的时间相关系数。结果揭示了前额叶皮层存在两个静息态功能连接网络：一个是与aPFC 和DLPFC区域相关的；另一个是与语言区域（包括IFG和STG）相关的。此外，在自发波动功率的空间分布和静息态功能连接上都显示了性别差异。其中，在整个测量皮层，尤其是在aPFC+DLPFC区域，男性比女性显示更强的自发波动功率，而且男性在aPFC+DLPFC区域还显示出更强的网络内连接。对比之下，女性则在语言区和aPFC+DLPFC区域之间显示较强的网络间连接。这些发现可能为理解性别相关的行为和认知差异提供基于脑功能成像上的依据。