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The impact of the human thalamus on brain-wide information processing

丘脑 神经科学 神经影像学 认知 间脑 人脑 透视图(图形) 心理学 大脑活动与冥想 信息处理 计算机科学 认知科学 人工智能 脑电图 中枢神经系统
作者
James M. Shine,Laura D. Lewis,Douglas D. Garrett,Kai Hwang
出处
期刊:Nature Reviews Neuroscience [Springer Nature]
卷期号:24 (7): 416-430 被引量:204
标识
DOI:10.1038/s41583-023-00701-0
摘要

The thalamus is a small, bilateral structure in the diencephalon that integrates signals from many areas of the CNS. This critical anatomical position allows the thalamus to influence whole-brain activity and adaptive behaviour. However, traditional research paradigms have struggled to attribute specific functions to the thalamus, and it has remained understudied in the human neuroimaging literature. Recent advances in analytical techniques and increased accessibility to large, high-quality data sets have brought forth a series of studies and findings that (re-)establish the thalamus as a core region of interest in human cognitive neuroscience, a field that otherwise remains cortico-centric. In this Perspective, we argue that using whole-brain neuroimaging approaches to investigate the thalamus and its interaction with the rest of the brain is key for understanding systems-level control of information processing. To this end, we highlight the role of the thalamus in shaping a range of functional signatures, including evoked activity, interregional connectivity, network topology and neuronal variability, both at rest and during the performance of cognitive tasks.
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