自発瞳の変動と脳の活動の間の結合は、不注意に関連しています

特に注意行動の文脈では、神経学的および精神障害における自律的な活動は、しばしば調節不全になります。これは、自律神経系と注意を補う中枢神経系の側面との相互作用がこれらの条件で破壊される可能性があることを示唆しています。これらの相互作用をよりよく理解し、注意行動の個人的な変動との関係は、機械的バイオマーカーの発達を促進する可能性があります。このプロセスの最初のステップとして、特性感受性の中央自動カップリングによって定義された脳領域を特定しました。静止状態中に測定された自発的な神経活動は、タスクのパフォーマンスに加えない表現型の変動性に敏感であるため、脳活動と自律的な尺度である自律的な尺度である瞳孔径が安静時に結合されたかどうか、およびそのカップルが予測されることを予測したことを予測するかどうかを調べました。安静状態で同時の瞳孔測定とfMRIを採用することにより、シングロ眼鏡、デフォルトモード、前頭頭頂ネットワークを含む領域で陽性結合を観察し、視覚的および感覚運動領域との負の結合を観察しました。日常の行動で気を散らす傾向が少ない個人は、交感神経活動にしばしば関連する帯状型症の領域でより強い肯定的な結合を示しました。全体として、我々の結果は、気晴らしになりやすい個人が、特定の脳領域と自律系の間の固有の調整をより厳しく持っていることを示唆しており、これにより、顕著な環境の手がかりに応じて適応的な自律神経変化が可能になる可能性があります。これらの結果は、静止状態の研究に自律神経指数を組み込むことが、神経学的および精神障害のバイオマーカーの検索に役立つべきであることを示唆しています。

Autonomic activity in neurological and psychiatric disorders is often dysregulated, particularly in the context of attentional behaviors. This suggests that interplay between the autonomic nervous system and aspects of the central nervous system subserving attention may be disrupted in these conditions. Better understanding these interactions and their relationship with individual variation in attentional behaviors could facilitate development of mechanistic biomarkers. We identified brain regions defined by trait-sensitive central-autonomic coupling as a first step in this process. As spontaneous neural activity measured during the resting state is sensitive to phenotypic variability, unconfounded by task performance, we examined whether spontaneous fluctuations in brain activity and an autonomic measure, pupil diameter, were coupled during the resting state, and whether that coupling predicted individual differences in attentional behavior. By employing concurrent pupillometry and fMRI during the resting state, we observed positive coupling in regions comprising cingulo-opercular, default mode, and fronto-parietal networks, as well as negative coupling with visual and sensorimotor regions. Individuals less prone to distractibility in everyday behavior demonstrated stronger positive coupling in cingulo-opercular regions often associated with sympathetic activity. Overall, our results suggest that individuals less prone to distractibility have tighter intrinsic coordination between specific brain areas and autonomic systems, which may enable adaptive autonomic shifts in response to salient environmental cues. These results suggest that incorporating autonomic indices in resting-state studies should be useful in the search for biomarkers for neurological and psychiatric disorders.