Cholinergic modulation supports dynamic switching of resting state networks through selective DMN suppression
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Le résumé fourni par la source
Brain activity during the resting state is widely used to examine brain organization, cognition and alterations in disease states. While it is known that neuromodulation and the state of alertness impact resting-state activity, neural mechanisms behind such modulation of resting-state activity are unknown. In this work, we used a computational model to demonstrate that change in excitability and recurrent connections, due to cholinergic modulation, impacts resting-state activity. The results of such modulation in the model match closely with experimental work on direct cholinergic modulation of Default Mode Network (DMN) in rodents. We further extended our study to the human connectome derived from diffusion-weighted MRI. In human resting-state simulations, an increase in cholinergic input resulted in a brain-wide reduction of functional connectivity. Furthermore, selective cholinergic modulation of DMN closely captured experimentally observed transitions between the baseline resting state and states with suppressed DMN fluctuations associated with attention to external tasks. Our study thus provides insight into potential neural mechanisms for the effects of cholinergic neuromodulation on resting-state activity and its dynamics.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Cholinergic modulation supports dynamic switching of resting state networks through selective DMN suppression
- Date Crossref
- 06/06/2024
- Éditeur
- Public Library of Science (PLoS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Czech Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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National Institute of Mental Health pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Antwerp Bio-Imaging Lab pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Clinical and Experimental Medicine pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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University of California San Diego Department of Medicine pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Foundation for Research and Technology Hellas pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Georgia Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute for Clinical and Experimental Medicine Department of Diagnostic and Interventional Radiology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Computer Science pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Czech Academy of Sciences, National Institute of Mental Health et Bio-Imaging Lab — University of Antwerp, avec 6 autres affiliations.
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