综述：岛叶三部分的结构化与侧向化功能网络组织：一项元分析连接性建模研究

《Neuroscience & Biobehavioral Reviews》：Hierarchical and Lateralized Functional Network Organization of the Tripartite Insula: A Meta-analytic Connectivity Modeling Study

　　•三部分结构的岛叶呈现出分层且有序的组织模式。•后岛叶主要表现出与感知处理相关的有限共激活模式。•腹侧前岛叶具有最广泛的岛叶内部连接性。•背侧前岛叶则展现出与多种认知功能相关的广泛全脑共激活现象。•以右后岛叶和腹侧前岛叶为中心的侧化岛叶网络，可能为支撑岛叶的分层功能组织提供内部连接框架。

1. 引言
岛叶皮质位于大脑外侧沟的深处，其复杂的脑回和脑沟结构使其具备独特的解剖特征（Gogolla, 2017）。从进化发展的角度来看，岛叶的功能分区体现了哺乳动物为适应复杂环境而产生的特化现象（Hill et al., 2010）。在低等哺乳动物中，岛叶主要负责调节基本的内脏反射等原始功能；而在灵长类动物（如猕猴和人类）中，它逐渐分化出更多精细的功能亚区（Simone et al., 2025）。该区域不仅参与免疫反应、基本的感觉与情绪处理（Hsueh et al., 2023; A. Rolls, 2023），还涉及更高层次的认知功能，包括多模态信息整合、内感受意识以及社会认知（Hernández-Ortiz et al., 2023, Huang et al., 2021; R. Zhang et al., 2024）。临床研究显示，在抑郁症、焦虑症和成瘾症等多种精神疾病中，岛叶的激活与连接性存在异常特征（Chen et al., 2022, Kittleson et al., 2024）。因此，岛叶已成为当前认知神经科学和临床神经影像学研究的重点领域。

人类岛叶皮质在结构和功能上存在显著差异，其亚区划分可分为2到15种不同的拓扑模型。每个亚区通过不同的全脑连接方式支持多种认知功能（Amunts et al., 2020, Centanni et al., 2021, Kelly et al., 2012）。传统上，人类岛叶的组织结构被划分为前后两部分，前部与后部在结构和功能上存在明显差异（Centanni et al., 2021）。具体而言，前岛叶在结构上与颞叶、额叶和枕叶相连（Molnar-Szakacs and Uddin, 2022），而后岛叶则与顶叶、额叶以及感觉运动区有连接（Cauda et al., 2011）。此外，有新证据表明前岛叶还可进一步分为背侧和腹侧两部分，二者具有不同的结构连接模式，这说明背侧前岛叶和腹侧前岛叶在功能上可能存在一定程度的独立性（Cai and Menon, 2025, Quabs et al., 2025）。

功能性磁共振成像研究进一步证实，岛叶至少存在三个功能上相互独立的稳定模块，构成了三部分式的结构-功能组织模式（Uddin et al., 2017）。具体来说，背侧前岛叶通过与前额叶皮层、前扣带皮层以及顶叶区域的紧密连接，成为认知控制网络的核心枢纽（Deng et al., 2021, Molnar-Szakacs and Uddin, 2022）。腹侧前岛叶则与边缘系统功能相连，在情绪处理中起着关键作用（Nicolas et al., 2023）。而后岛叶则通过与感觉运动皮层的共激活实现躯体感觉信息的整合（Hsueh et al., 2023）。先前的研究已经证明，三部分模型能够较好地体现岛叶内部最核心且稳定的功能差异（Cai and Menon, 2025），同时这些区域也呈现出既有重叠又有特定亚区差异的连接特征（Nomi et al., 2018）。这一分区方案为神经影像学研究提供了有力的框架（Cabeen et al., 2023），同时也为理解精神疾病的神经机制带来了重要启示（Ghahremani et al., 2023）。

研究人员通常采用扩散磁共振成像和静息态功能性磁共振成像技术来分析岛叶的结构连接性和功能特征（Gonzalez-Castillo et al., 2021, Klugah-Brown et al., 2023）。尽管这些技术易于操作且应用广泛（Murphy et al., 2013），但它们无法捕捉任务执行过程中的实时神经活动，也就无法进行基于任务的功能性磁共振成像研究（Mo et al., 2018, Zhao et al., 2023）。这一限制可能妨碍我们针对特定认知过程中的岛叶激活模式得出因果性结论（Singh et al., 2022）。此外，在传统的基于任务的功能性磁共振成像研究中，实验设计和时间窗口的限制往往使得同一受试者难以完成多种类型的认知测试。再加上这类研究大多样本量较小，进一步降低了研究结果的统计可靠性和可重复性（Kennedy et al., 2022）。因此，要全面了解岛叶的功能多样性仍然面临诸多挑战。虽然近期有一些研究利用人类连接组计划中的多任务功能性磁共振成像数据，分析了岛叶各亚区在执行功能、社会认知、情感处理、语言能力和运动控制等多个认知领域的动态参与情况（Cai and Menon, 2025），但目前尚未对岛叶各亚区之间以及内部的信息交换模式进行系统研究。总体而言，关于三部分结构如何支撑复杂的认知过程，以及不同功能模块是否存在跨领域关联和半球侧化现象，目前仍缺乏足够的了解。

基于激活概率估计的元分析连接建模方法为整合基于任务的功能性磁共振成像研究结果提供了量化框架（Eickhoff et al., 2011, Langner et al., 2014）。该方法依托于BrainMap等标准化的神经影像数据库，以及日益发展起来的脑网络科学研究范式（Crossley et al., 2016）。其核心假设是，功能上相互关联的脑区在各种认知任务中会表现出一致的共激活现象（Eickhoff et al., 2009, Eickhoff et al., 2011）。通过计算不同研究之间共激活现象出现的概率，该方法能够系统地揭示各脑区之间的功能连接模式（Langner et al., 2014）。多种研究结果的整合提升了推断功能连接的统计效力。许多研究者已运用该方法来阐明脑区之间的功能连接特征（例如Bulut, 2022, Hsu et al., 2025, Yan et al., 2025）。

此外，岛叶内部功能连接模式的差异被认为是生物进化的产物（Craig, 2011），其形成原因可能涉及多种因素，不仅包括遗传背景，还包括分子机制和神经元结构变化等多层次生物学过程（Luo et al., 2023）。近年来，人类影像遗传学为理解神经活动的分子基础提供了有力工具（Vilor-Tejedor et al., 2018）。其中，基于艾伦人类大脑图谱的跨尺度研究表明，特定脑区的基因表达模式与脑网络结构、功能连接以及认知功能的差异密切相关（Sunkin et al., 2013）。这些基因可能参与细胞过程、神经递质调节以及突触可塑性机制，从而为相应脑区的功能网络提供支持，因此可被视为这些网络背后的潜在分子基础（Arnatkeviciute et al., 2023）。将神经影像学特征与区域转录组数据相结合，有助于从微观分子层面揭示大规模功能网络的形成与维持机制（Moore et al., 2018, Vilor-Tejedor et al., 2018）。

基于上述框架，本研究旨在分析三部分结构岛叶在多种认知和行为领域中的大规模功能连接特征，以及其各亚区之间的内部协调关系。我们采用了Kelly等人（2012）提出的三部分岛叶分区方案作为研究区域，运用元分析连接建模方法，对BrainMap数据库中健康受试者的基于任务的功能性磁共振成像研究进行了分析。随后，通过激活概率估计分析，分别研究了背侧前岛叶、腹侧前岛叶和后岛叶所对应的整体全脑共激活模式。此外，我们还结合艾伦人类大脑图谱中的转录组数据，筛选出了那些空间表达模式与岛叶共激活模式存在显著关联的基因组，以此探索岛叶功能网络形成与维持的潜在分子基础。具体而言，本研究旨在回答两个问题：（1）三部分结构的岛叶是否具有稳定且分层的功能组织模式；（2）岛叶各亚区之间是否存在不同的功能协调机制，以及这些机制如何共同支撑岛叶在认知、情绪和内感受方面的复杂功能。

2. 方法
2.1 研究区域定义
在本研究中，我们采用了Kelly等人提出的三部分岛叶分区方案作为研究区域定义依据（Kelly et al., 2012）。Kelly及其同事通过三种互补的神经影像学方法对岛叶进行了分区：任务诱导的共激活现象、自发的（即与任务无关的）功能连接，以及灰质结构上的相关性。由于他们的分区结果与Deen等人的三部分模型高度一致（Deen et al., 2011），我们采用了Deen等人使用的命名方式。据此，六个研究区域被归为三个功能亚区：（1）腹侧前岛叶（左侧L3区域和右侧R1区域），（2）背侧前岛叶（左侧L1区域和右侧R2区域），（3）后岛叶（左侧L2区域和右侧R3区域；见图1A）。为确保精确的解剖定位，我们在MRIcroGL软件（版本v1.2.20210306，网址：https://www.nitrc.org/projects/mricrogl）中利用多模态脑模板对每个研究区域进行了视觉验证。下载高分辨率图像（135KB），下载完整尺寸图像。图1展示了用于元分析的各个研究区域在不同行为领域的分布情况。（A）研究区域的示意图。（B）各研究区域在不同行为领域的分布情况。dAI：背侧前岛叶；vAI：腹侧前岛叶；PI：后岛叶。

2.2 文献检索
2024年10月27日，我们使用sleuth工具（版本3.0.4；Fox et al., 2005）在BrainMap功能性神经影像数据库（网址：http://brainmap.org；Fox and Lancaster, 2002）中进行了文献检索。本研究的具体方案，包括检索策略和分析流程，已预先在开放科学框架平台上注册（网址：https://doi.org/10.17605/OSF.IO/YCM68）。

BrainMap是一个基于坐标系统的神经影像数据库，它存储的是已发表的功能性磁共振成像和正电子发射断层扫描研究中所记录的立体定向激活焦点信息，而非原始的神经影像数据（Fox et al., 2005, Lancaster et al., 2012）。数据库中的所有研究项目都是经过人工筛选和编码的，编码依据的是一套标准化的分类体系，该体系涵盖了行为领域、实验设计、受试者特征以及激活坐标等信息（Laird et al., 2005）。此外，BrainMap还采用结构化的关键词系统，对实验设计进行系统标注，这些标注包括研究主题、成像技术、扫描过程中进行的任务类型以及统计对比条件等。这样的框架使得人们能够根据特定的脑区、任务和行为领域进行文献检索和基于坐标的元分析。关于BrainMap数据库及其分类体系的详细信息，可参考Laird等人的相关研究（2005）。

我们的检索范围限定在那些涉及健康右利手受试者的基于任务的神经影像研究，且研究内容需涉及左右岛叶研究区域的函数连接模式。具体的检索条件包括：“实验背景：正常映射”，“实验激活类型：仅激活信号”，“受试者类型：正常人”，“利手类型：右手”，“成像技术：功能性磁共振成像或磁共振成像”，“研究区域：左右岛叶研究区域”。此外，每个定义好的研究区域也被单独列作检索条件。也就是说，BrainMap数据库中存储的所有激活焦点都会与预先定义的研究区域掩模进行空间匹配。如果某项研究报告中存在至少一个位于目标研究区域内的显著激活焦点，那么该研究就会被纳入分析范围。因此，本研究的纳入标准是存在至少一个位于图谱定义的岛叶亚区掩模内的显著激活焦点，无需整个岛叶区域的激活信号。

为避免遗漏潜在相关的研究，我们在行为领域方面采用了非限制性检索策略，涵盖了BrainMap分类体系中所定义的所有主要行为类别，包括动作、认知、情绪、内感受和感知等。由于实验任务通常会涉及多种心理过程，因此同一项研究可能会被归入多个行为领域或子领域。所有分析都基于原始研究报告中给出的立体定向激活坐标，并严格遵循BrainMap数据库所采用的标准化行为分类体系（Fox et al., 2005, Lancaster et al., 2012）。有关该分类体系的详细信息，可查阅BrainMap官方的行为分类指南（网址：https://brainmap.org/taxonomy/behaviors/）。

2.3 激活概率估计分析
在本研究中，我们使用了GingerALE软件（版本3.0.4；Eickhoff et al., 2009）对六个研究区域各自对应的激活焦点进行了独立的激活概率估计元分析，以此分析每个岛叶亚区的共激活模式。这些分析严格遵循既定的方法学标准（Cieslik et al., 2015, Müller et al., 2017）。首先，对于每一个激活坐标，我们构建了三维高斯概率分布，其分散程度则根据每项研究的样本大小，通过半高全宽值来衡量（Eickhoff et al., 2009）。接下来，将各实验中得到的激活图叠加在一起，以计算每个体素的ALE值。通过10,000次排列检验来评估统计显著性，将观察到的联合激活概率与代表实验间随机空间关联的零分布进行比较。在10,000次排列迭代后，对体素级别（未校正p值<0.001）和簇级别（家族错误校正后p值<0.05）的p值分布设定阈值。2.4 功能解码通过行为领域分析，将MACM识别出的功能簇与特定的生理和心理过程进行统计学关联。这种方法能够确定最有可能激活特定神经模式的fMRI研究任务，从而为将心理过程与特定的神经亚区联系起来提供一种定量、基于数据的框架，而非仅仅依赖对fMRI结果的定性解读（Lancaster等人，2012年）。功能解码是使用Mango软件包（4.0版本；Lancaster等人，2012年）中的行为分析插件来进行的，该方法已被广泛用于研究大脑区域的功能特化及行为关联（Erickson等人，2017年）。该插件可分析存储在BrainMap数据库中的功能神经影像学研究的元数据，这些数据包括51个标准化的行为子领域、所有激活焦点的Talairach/MNI立体定位坐标，以及从大量激活坐标中得出的特定行为概率密度模型。具体而言，对于每个目标感兴趣区域，该插件首先计算与该行为子领域相关的激活观测概率，然后根据BrainMap数据库中所有激活焦点的整体空间分布来估算相应的预期概率。随后，利用二项分布模型计算出一个标准化Z值，该值反映了观测概率与预期概率之间的差异，以此判断某个特定行为过程在目标感兴趣区域内是否存在显著的阳性富集现象。统计推断仅限于阳性关联，即检测某个特定行为子领域的激活概率是否显著高于偶然水平。由于BrainMap分类体系包含51个行为子领域，因此采用了Bonferroni校正方法来控制多重比较，且设定Z值≥3.0作为统计显著的阈值。超过这一阈值的业务域被认为与对应的感兴趣区域存在显著且特定的关联（Lancaster等人，2012年）。2.5 基因表达分析利用AHBA中的转录组数据来描述大脑区域的分子特征。AHBA包含了六名健康成年捐赠者的全基因组表达数据，通过微阵列技术测量了大约20,000个基因在不同大脑区域的表达水平。此外，每个组织样本还配有精确的MNI坐标（Hawrylycz等人，2012年）。由于每个样本都带有明确的空间信息，AHBA数据可以映射到标准的大脑分区方案上，从而实现宏观神经影像学表型与微观分子特征的跨尺度整合（Arnatkeviciute等人，2019年）。转录组数据的提取和预处理是使用abagen工具完成的（Markello等人，2021年）。简而言之，原始的AHBA微阵列数据要经过标准化的预处理流程，包括探针重新标注、过滤信噪比低的探针，以及为每个基因选择具有代表性的探针。之后，根据其MNI坐标，将这些组织样本分配到AAL3图谱中的相应区域，同时兼顾解剖结构限制和大脑半球信息。为降低不同捐赠者之间基因表达水平的差异，采用缩放稳健S形函数方法对每个捐赠者的表达值进行归一化处理，然后再对六名捐赠者的数据按相等权重取平均值。通过这一流程，得到了一个包含164个大脑区域和15,633个基因的区域基因表达矩阵。基于这个表达矩阵，采用偏最小二乘回归方法来识别那些空间表达模式与岛叶感兴趣区域的共激活模式关联最为密切的基因集合。偏最小二乘回归能够找出那些能最大化区域共激活模式与基因表达谱之间协方差的潜在成分。其中，第一个潜在成分（PLS1）占据了区域共激活模式中最大比例的方差，因此被保留下来用于后续分析。各个基因根据其在PLS1上的标准化权重（Z值）进行排序，选取排名前5%的正向加权（PLS1+）和负向加权（PLS1?）基因作为候选基因集，以便进一步进行生物学解读。需要指出的是，通过偏最小二乘回归识别出的基因并非“岛叶特有基因”，而是那些空间表达模式与岛叶共激活模式的空间分布存在显著协变的基因（Arnatkeviciute等人，2019年）。这些基因可能反映了支持岛叶网络形成和功能的潜在分子机制。相反，未被偏最小二乘回归识别出的基因则仅表明它们与本研究中分析的共激活模式之间不存在显著的空间对应关系。为了阐明由偏最小二乘回归得到的基因集合所代表的潜在生物学过程，使用Metascape平台进行了功能富集分析（https://metascape.org/）。Metascape整合了40多个生物学知识库，能够帮助系统地识别基因集合中富集的生物学功能和信号通路（Zhou等人，2019年）。具体来说，将PLS1+（Z值>3）和PLS1?（Z值<-3）的基因列表分别导入Metascape，进行基因本体论和京都基因与基因组百科全书中的通路富集分析。所有的富集结果都通过假发现率方法进行了多重比较校正，若FDR值小于0.05，则认为具有统计显著性。此外，Metascape还具备多基因列表元分析功能，可用于识别在不同基因集合之间共有或独有的生物学通路和功能模块。3. 结果3.1 对感兴趣区域的文献检索图1显示了每个感兴趣区域对应的研究数量。总共检索到了965篇论文、981种状态、16418名受试者以及19656个激活焦点（见补充表S1和S2）。在各种行为领域中，dAI是最常被研究的对象。3.2 岛叶亚区的共激活模式及其与行为的关联元分析连接性建模结果显示，三个岛叶亚区——dAI、vAI和PI——都与中央盖区、辅助运动区、顶叶区域（包括缘上回和中央后回）、丘脑核团（包括外侧核、腹侧核、内侧核、中间背核和中间腹核）以及基底节结构（即壳核和苍白球）存在显著的功能共激活现象（pFWE<0.05；详细结果见补充表S3）。不过，这三个亚区在岛叶外的共激活模式、岛叶内的连接特征以及功能关联方面存在明显差异（见图2）。具体而言，岛叶外的共激活程度呈现出从岛叶后部到前部的递进趋势：PI的共激活模式相对较为有限，vAI的共激活范围更广，而dAI则表现出最广泛的皮质和皮下层连接。此外，岛叶内的共激活模式也存在明显的大脑半球不对称性，各岛叶亚区之间的连接强度和空间分布也存在很大差异。下载：下载高分辨率图像（497KB）下载：下载全尺寸图像图2. 岛叶亚区的不同共激活模式及行为领域。图的中间面板展示了六个亚区及其对应行为领域的主要岛叶内连接关系。图中，每个节点的一端表示该亚区的起始区域。实线代表亚区间的连接，虚线则表示同一亚区内的自连接。线条的粗细反映了连接的强度，线条越粗表示连接越强。与相应感兴趣区域颜色相同的连接表示该兴趣区域作为起始点产生的共激活，而黑色线条则表示两个兴趣区域之间的双向共激活（即跨亚区连接）。图的右侧面板（灰色“玻璃脑”部分）展示了每个亚区的主要外部连接关系。其中，dAI的外部连接最为广泛，其次是vAI，而PI的外部连接则最为有限。白色的“玻璃脑”部分进一步标出了与六个亚区的岛叶内外共激活相关的行为领域来源。ACC=前扣带回皮层，AMYG=杏仁核，ANG=角回，CAU=尾状核，FFG=梭状回，IFG=下额回，IOG=下枕回，IPG=下顶叶回，MCC=中扣带回皮层，MFG=中额回，MOG=中枕回，OFC=眶额皮层，PALL=苍白球，PoCG=中央后回，PreCG=中央前回，PUTA=壳核，RED=红核，ROL=罗兰盖，SFG=上内侧额回，SMA=辅助运动区，SMG=缘上回，SPG=上顶叶回，STG=上颞回，THA=丘脑，TP=颞极。dAI展现出最广泛的岛叶外连接模式，其共激活网络涵盖了多个功能系统，包括腹侧注意网络、额顶控制网络以及躯体运动网络。在动作、认知、情绪、内感受和感知这五个行为领域进行的联合分析显示，存在一组高度一致的核心共激活区域，包括中央盖区、中扣带回皮层、下额回、辅助运动区，以及丘脑（腹外侧核和内侧背核）和苍白球等皮下结构。在岛叶内部，当以dAI作为起始区域时，所有行为领域中都主要观察到与同侧和对侧dAI的共激活现象，而与其他岛叶亚区的共激活则相对有限。值得注意的是，尽管以dAI作为起始区域时的岛叶内共激活在空间上较为局限，但以其他岛叶亚区作为起始区域的分析却始终将dAI视为其共激活网络的一部分。在三个岛叶亚区中，vAI的岛叶内连接最为广泛。在所有行为领域中，vAI都与dAI和PI存在持续的共激活现象，而与岛叶外的皮质和皮下区域之间的岛叶外共激活则仅限于某些特定领域。在动作、认知和感知领域中，中央盖区、缘上回、颞极以及辅助运动区都表现出稳定的共激活现象。尤其值得注意的是，vAI的共激活模式存在大脑半球侧化现象：左侧vAI在认知和内感受领域表现出更广泛的连接，而右侧vAI则在情绪和感知领域显示出更广泛的共激活，这体现了它在岛叶网络中的枢纽作用。PI的岛叶外共激活在与感知相关的情境中较为明显，而其岛叶内连接则主要局限于与vAI的稳定共激活。在不同行为领域进行的联合分析显示，PI的稳定共激活主要局限于PI、vAI和中央盖区。此外，中央后回和缘上回在认知、内感受和感知领域也频繁出现，这说明PI参与了躯体感觉和多模态整合网络。3.3 岛叶亚区在特定行为领域的共激活为了进一步了解不同岛叶亚区的共激活模式是如何支持多种行为功能的，我们研究了这三个岛叶亚区在动作、认知、情绪、内感受和感知这五个主要行为领域的共激活模式及其功能关联（见补充结果和表S4）。具体结果如下。3.3.1 dAI在特定行为领域的共激活在所有五个领域中，dAI都表现出相对稳定的共激活结构，同时还具有明显的领域特异性特征（见图3A–G）。在动作领域中，dAI的共激活主要集中在基底节-丘脑-运动皮层路径上，与中央前回、辅助运动区以及中扣带回皮层有着较强的连接，进而延伸至下额回、中额回以及下顶叶叶。行为领域相关性分析表明，该网络与动作执行、抑制以及观察过程存在显著关联。下载：下载高分辨率图像（1MB）下载：下载全尺寸图像图3. 双侧dAI的功能特异性共激活模式。A–E展示了双侧dAI在动作、认知、情绪、内感受和感知领域的共激活区域。在每个面板中，大脑模板显示了共激活区域的空间位置，而连接图则展示了这些共激活区域与岛叶亚区之间的连接关系。深色表示与左侧dAI相关的共激活区域，浅色则表示与右侧dAI相关的区域；线条的粗细对应ALE值，线条越粗表示ALE值越高。F和G分别展示了左侧和右侧dAI的功能连接模式在各个行为领域中的关联情况。Z值表示关联的强度。后续图表也采用相同的表示方式。在认知领域中，dAI的共激活范围进一步扩展，在保持皮质-皮下层调节结构的基础上，还纳入了额顶联合区、枕叶皮层、小脑以及颞枕交界结构。具体而言，与下额回、中额回、上顶叶叶和下顶叶叶、角回、缘上回、中枕回和下枕回以及小脑的VI区和Crus I区都存在稳定的连接。该网络与包括注意力、推理和工作记忆在内的高级认知功能存在显著关联。在情绪领域，dAI的协同激活偏向于边缘系统和中脑结构，如杏仁核、红核、苍白球以及丘脑的背内侧核和腹前核，同时也与眶额皮层、中央岛盖和中央扣带回形成稳定连接。这种连接模式与奖赏处理、悲观情绪以及负面体验密切相关。在内感受领域，dAI与右后岛形成核心连接节点，并与壳核、丘脑的腹外侧核和背内侧核，以及后眶额皮层、下额回、中央岛盖、颞极和中央扣带回建立强连接。该网络与“性”和“体温调节”等内感受维度存在显著关联。在感知领域，dAI的协同激活涉及体感皮层、运动区域、基底神经节和丘脑核团，还延伸至下顶叶小叶、缘上回和上颞回。行为领域分析表明，该网络与疼痛处理和视觉感知存在显著关联。

3.3.2 vAI的行为领域特异性协同激活

vAI呈现出明显的领域特异性和侧化连接模式（图4A–G）。具体而言，在动作领域，vAI与岛内网络协同激活，同时与基底神经节（苍白球和壳核）、丘脑层间核、辅助运动区、中央岛盖、下额回盖部和颞极形成显著连接。该网络与动作执行、抑制和观察过程存在显著关联。

在认知领域，vAI的协同激活相对有限，主要涉及岛系（vAI、PI、dAI）、中央岛盖、上颞回和缘上回。这种连接模式与注意力、音乐处理以及与记忆相关的过程相关。在情绪领域，vAI的功能连接以与杏仁核的稳定耦合为特征，同时还有岛内网络和下额回三角区的参与。该网络与奖赏处理以及包括悲观、愉悦和恐惧在内的情绪维度存在显著关联。在内感受领域，vAI的协同激活几乎完全局限于岛系（vAI、PI、dAI），形成了高度局部化的岛内网络。该网络的行为关联主要与“体温调节”和“性”等内感受过程相关。在感知领域，vAI的协同激活比其他领域更为广泛。除了岛系外，它还涉及基底神经节（壳核）、丘脑核团（腹后外侧核和层间核）、体感皮层（后中央回）、缘上回、辅助运动区、中央岛盖以及扣带回（前扣带回和中央扣带回），并进一步延伸至下额回盖部和颞极。从功能上看，该网络与疼痛和听觉处理存在显著关联。

3.3.3 PI的行为领域特异性协同激活

与岛的前部亚区相比，PI展现出更为局部化的功能连接模式（图5A–G）。在动作领域，PI的协同激活主要涉及岛（PI、vAI）、壳核和中央岛盖，形成了一个相对集中的连接网络。该网络仅与动作执行和抑制过程存在显著关联。

在认知领域，PI的协同激活仍集中在岛系（PI、vAI）和中央岛盖，进一步延伸至后中央回，反映出与体感皮层的稳定连接。这种连接模式与注意力及语言相关过程相关。在情绪领域，PI的协同激活几乎完全局限于岛系（PI、vAI）和中央岛盖，形成了高度局部化的后岛网络。该网络与奖赏处理以及积极情绪相关。在内感受领域，PI的连接集中在岛（PI、vAI）、中央岛盖和缘上回，与“体温调节”和“性”等内感受维度存在显著关联。在感知领域，PI的协同激活比其他领域更为广泛。除了岛系（PI、vAI、dAI）外，它还涉及体感皮层（后中央回和缘上回）、上颞回、基底神经节（苍白球）、丘脑的腹外侧核、中央岛盖、中央扣带回以及辅助运动区。行为领域分析进一步表明，该网络与疼痛、听觉和体感处理存在显著关联。

3.4 基因富集分析

富集分析显示，dAI、vAI和PI的协同激活网络具有不同的分子和细胞通路特征。对于dAI，在动作、认知、情绪和感知领域中，上调的通路主要涉及突触传递、神经元发育、膜电位调控、谷氨酸能突触、囊泡循环以及神经元稳态，而下调的通路则集中于染色质重塑、DNA/RNA代谢、蛋白质翻译、核糖体生成、细胞周期调控以及细胞骨架重塑（图6A）。在vAI中，感知领域内的协同激活网络中，上调的通路尤其涉及突触传递、膜电位调控、谷氨酸能突触以及肌肉器官发育（图6B）。对于PI，上调的通路与大脑和视觉系统的发育、cAMP/ERK信号通路以及稳态调控相关，而下调的通路则主要涉及动作电位调控和跨膜离子转运（图6C）。

图6. 双侧vAI的功能特异性协同激活模式。(A) dAI在动作、认知、情绪和感知领域的协同激活模式的富集分析结果，图中仅展示主要结果，所有结果可见于表S5；(B) vAI在感知领域的协同激活模式的富集分析结果；(C) PI在感知领域的协同激活模式的富集分析结果。暖色代表上调的通路，冷色代表下调的通路。

4. 讨论

本研究借助BrainMap数据库，采用MACM方法绘制了dAI、vAI和PI的全脑协同激活模式，从而明确了三重岛结构的功能网络架构。总体而言，这三个岛亚区的岛外协同激活模式呈现出一种从后岛到前岛逐步扩展的层级结构，而亚区之间的协同激活模式则表现出明显的半球不对称性。具体来说，PI的连接模式最为受限，其岛外连接主要涉及感觉运动区域，而最强的岛内协同激活则发生在与vAI之间。与PI相关的上调通路主要与神经发育和稳态调控过程相关。相比之下，vAI具有广泛的岛内连接以及相对选择性的岛外连接，这种结构可能使其能够整合不同岛亚区的信息，从而发挥枢纽作用。值得注意的是，右侧vAI中与突触相关的通路显著丰富，这进一步凸显了其在复杂信息整合中的潜在作用。与PI和vAI相比，dAI的岛外连接最为广泛，与注意力、认知控制和运动相关网络有着广泛的耦合；不过，其岛内连接似乎主要依赖于跨半球协调。dAI还表现出领域特异性的分子特征，不同的行为领域（如认知、动作和感知）与部分不同的通路上调和下调模式相关。最后，三个岛亚区之间显著的跨半球耦合，加上半球不对称性以及特定亚区之间的强连接，可能共同构成了支撑岛区多维功能的固有网络架构。总体而言，这些发现表明岛区由具有不同分子特征以及岛内外连接模式的亚区组成。岛连接的潜在层级结构、同源亚区之间强大的跨半球耦合以及岛内连接的明显半球不对称性，可能共同构成了支撑岛区广泛而复杂功能的神经基础。

4.1 三重岛功能架构的层级分化

我们观察到三重岛的亚区网络在连接性方面存在大量重叠。这三个区域都与同一半球的躯体感觉-运动核心区域以及前运动区——包括顶叶盖和辅助运动区——存在一致的协同激活，这表明每个亚区都参与了支持动作执行、奖赏处理和感觉整合的共享多模态框架。这种汇聚式结构与近期观点一致，即岛亚区并非作为独立的功能模块运作，而是作为嵌入在更广泛整合回路中的部分重叠的枢纽（Cai和Menon，2025）。然而，尽管存在这种重叠，三重岛的功能连接、功能编码和基因表达在整体层面仍表现出明显的层级分化。首先，当以双侧PI作为研究区域时，我们观察到在动作、认知、情绪和内感受等领域的协同激活十分有限。但在感知领域，PI却表现出强烈的功能协同激活，主要与躯体运动网络（顶叶体感皮层和丘脑感觉核团）相关。这些结果与先前的研究一致，即PI与感觉运动区域存在功能连接，并在感觉运动整合中起关键作用（Centanni等人，2021；Nomi等人，2016）。此外，PI在感知任务执行过程中的连接与执行功能、注意力、奖赏、体温调节、疼痛和听觉功能显著相关，这与先前关于相关感知领域的研究发现一致（Han等人，2025）。PI的精细细胞结构（包括Ig1、Ig2和Id1亚区），尤其是其高度发达的内部颗粒层（第四层），使其成为丘脑感觉输入的“主要通道”（Kurth等人，2010）。作为颗粒皮层区域，PI也是髓鞘化程度最高的区域之一（Shelley和Trimble，2004），这有助于提高神经传导效率，从而实现快速且近乎同步的处理各种丘脑感觉信息（体感、听觉和痛觉信息）（Chowdhury等人，2025），进一步支持其作为高效“感觉通道”的作用（Quabs等人，2025）。

vAI展现出最丰富的内部连接，其外部协同激活模式则主要体现在与情绪处理相关的区域，如杏仁核和下额叶区域。扩散成像研究发现了位于岛中部的“过渡区”，在解剖位置上与vAI高度对应（Uddin等人，2017）。这一发现可能反映了vAI作为PI和dAI之间的功能桥梁的作用，其位于中心的解剖位置以及密集的岛内连接使其能够促进感知信号的整合与传递（Uddin，2015）。例如，vAI可能支持一个用于处理多种味觉信息的整合系统（Rudenga等人，2010）。与这种整合功能一致，功能分析表明，vAI的协同激活模式与多种行为领域相关，包括语言、奖赏处理、体温调节、疼痛、意象、运动学习、时空认知、惩罚/损失处理、视觉处理以及悲伤、幽默和严肃等情感体验。大量先前的研究也表明，vAI在处理负面及其他情感状态中起着关键作用（Fang等人，2023；Nicolas等人，2023；Simone等人，2025）。此外，与vAI功能相连的区域主要包括与情绪处理、社会信息整合和面部运动控制相关的区域——如眶额皮层和颞极——这进一步支持了vAI在情绪相关的社会行为、成瘾和风险决策中的作用（Brevers等人，2024；Fang等人，2023；Simone等人，2025）。vAI富含冯·埃科诺莫神经元，并与边缘系统保持密集的解剖连接（Nomi等人，2016），这为它在情绪处理中的核心作用提供了神经生物学依据（Uddin，2015）。

相比之下，dAI的岛内连接相对较少，但其岛外连接最为广泛，涵盖了包括腹侧注意力网络、额顶控制网络和躯体运动网络在内的多个大规模系统。这一发现与先前的研究结果一致，即背外侧岛叶是最具灵活性的岛叶亚区域，也是执行控制功能的关键调控者（Molnar-Szakacs和Uddin，2022），它参与多种通用性认知过程（Deng等人，2021；Huang等人，2021）。先前的研究已经表明，背外侧岛叶与腹侧和背侧注意力网络之间存在紧密关联（Huang等人，2021；Osada等人，2024），因此它可被视为连接这些网络之间的关键枢纽（Cazzoli等人，2021）。我们的研究结果进一步支持了这一观点。从功能上看，背外侧岛叶与执行控制、抑制、推理、想象、奖励处理、体温调节以及疼痛感知等功能密切相关。作为显著性网络的核心节点（Uddin，2015；Xue等人，2018），它同时与认知控制网络相连，并能在默认模式网络与执行控制网络之间切换（Menon和Uddin，2010）。在几乎所有以目标为导向的认知任务中，该区域都会被激活（Nomi等人，2016）。这些发现凸显了背外侧岛叶在整合多模态信息以及协调注意力、情绪和执行功能方面的关键作用（Cecchi等人，2024；Fujima等人，2025）。综合考虑岛叶内部及外部区域的协同激活模式，我们的研究结果表明，这种三部分结构可能呈现出一种从感知处理，到信息整合与情绪/动机整合，再到执行调控的层级化功能结构——尽管这种结构并非绝对固定。这一解释与多模态成像及神经网络科学研究中的最新证据基本一致（Das等人，2022；Wang等人，2023）。在自由能最小化和预测处理理论框架下，岛叶可能在体内感觉的预测编码过程中发挥重要作用（Friston，2010；Seth和Friston，2016）。前岛叶很可能负责对感官输入进行低级建模并计算预测误差。腹外侧岛叶则可能起到整合先前经验的作用，将自下而上的预测误差与情感信号相结合，从而形成更精确的体内感觉模型（Barrett，2017），并将这些优化后的模型向下传递以调整预测，同时向上传递以指导决策。作为显著性网络的关键枢纽，背外侧岛叶还会整合这些生成模型的内容，从而支持更高层次的调控过程，包括稳态调节、行为调整以及策略性切换（Uddin，2015）。在疼痛研究领域，这一框架已得到实证支持。例如，Fazeli和Büchel（2018）发现，后岛叶主要负责编码疼痛强度，背外侧岛叶则同时反映疼痛强度和自上而下的预期，而腹外侧岛叶则将预期与痛觉信号相整合。与这种功能分化相对应，基因富集分析显示，与前岛叶连接模式相关的基因在与大脑发育、视觉处理以及稳态调节相关的通路中表达升高，而与动作电位产生及跨膜运输相关的基因则表达下降。这种转录特征凸显了前岛叶在初级感官和体内感觉信号处理中的核心作用（Strigo和Craig，2016），这也与其作为进化上更为古老的感官输入层的特性相符（Gu等人，2025；Koren等人，2021）。相比之下，与腹外侧岛叶连接模式相关的基因则在谷氨酸能突触传输、膜电位调节以及肌肉器官发育相关通路中显著富集，这反映了其在连接情感处理、生理状态表征以及行为准备方面的中介和整合作用（Teng等人，2025）。这些发现与神经影像学研究的结果一致，后者也将腹外侧岛叶视为将情感-动机信号转化为行动导向过程的关键枢纽（Sun等人，2024）。与此同时，与背外侧岛叶连接模式相关的基因则主要在突触传输、神经元发育以及钙信号传导相关通路中富集。这些分子过程对于突触可塑性、信息整合以及高级认知控制至关重要（Deng等人，2021），尤其对于大规模功能网络的协调与动态调控具有关键意义（Kaur等人，2025）。这种转录特征与背外侧岛叶在执行控制和认知调控中的功能定位高度吻合。总体而言，沿岛叶前后轴观察到的基因表达梯度，与三部分岛叶结构在功能连接及认知-情感处理方面的层级分化趋势十分相似。从进化的角度出发，可以为理解三部分岛叶结构的层级化网络架构及其基因表达差异提供重要的理论框架。一般认为，岛叶的进化历程是从一个仅用于维持生理稳态的简单系统，逐渐发展为能够支持复杂感知和认知的日益复杂的整合系统（Craig，2011）。在早期脊椎动物中，后岛叶最先出现，负责处理基本的感官功能——比如处理疼痛、温度和心率等生理信号，以维持稳态稳定。随着灵长类动物大脑，尤其是人类大脑的不断发展，中岛叶和前岛叶也逐渐分化，具备了处理情绪、经验学习、社会线索以及意志调控等更为复杂的整合能力（Craig，2011；T. Wu等人，2019）。中岛叶的整合性和侧化特征可能反映了灵长类动物特有的进化创新，而前岛叶在整体大脑整合、显著性检测以及主观感受状态的生成方面所发挥的核心作用，则代表了人类岛叶进化过程中的重要成就（Bednarska等人，2019；T. Wu等人，2019）。因此，从后岛叶到前岛叶的岛叶内部及外部区域的协同激活模式所反映出的功能层级，可能再现了从进化上保守的稳态调节到人类独有的高级意识处理的进化轨迹。这一假说需要通过跨物种比较以及人类大脑发育图谱的研究来进一步验证。4.2 三部分岛叶的脑半球间协调与侧化网络结构4.2.1 三部分岛叶内的脑半球间差异性耦合先前的研究表明，当一侧岛叶部分切除后，对侧岛叶可通过补偿机制促进功能恢复（Cargnelutti等人，2024）。与这一观点一致，本研究也观察到三个岛叶亚区域之间存在明显的对侧耦合现象。值得注意的是，左右背外侧岛叶表现出最为稳定且具有通用性的对侧协同激活，涵盖了所有被研究的行为领域。这一模式表明，背外侧岛叶的跨脑半球功能表达具有高度的一致性和可重复性。此外，左右背外侧岛叶都表现出显著的自连接特性（即协同激活模式包含其自身作为起始区域），这可能反映出双侧背外侧岛叶不同子区域之间存在更细致的功能分化（Qiu等人，2025）。强劲的对侧耦合与自连接的共存，与背外侧岛叶在通用认知调控中所扮演的角色高度契合，也可能为其作为高级整合枢纽、通过双侧协调的网络来支持认知控制和执行调控功能提供了依据（Cai和Menon，2025）。前岛叶也表现出对侧协同激活现象，但其双侧协调并非局限于某一特定的行为领域，而是分布于不同的功能层次。具体来说，当左前岛叶作为起始区域时，右前岛叶的协同激活主要出现在感知领域；而以右前岛叶为起始点时，则会在更高层次的情绪领域出现对侧前岛叶的协同激活。此外，与具有相对广泛岛叶内部连接的右前岛叶相比，左前岛叶的外部协同激活模式较为有限，其与其它岛叶亚区域的连接主要局限于感知过程。值得注意的是，当以岛叶前部区域（背外侧岛叶或腹外侧岛叶）作为起始区域时，左前岛叶并未在其协同激活模式中出现。综合来看，这些研究表明，前岛叶的双侧协调可能并不对应于单一的处理阶段（Anderson等人，2010；Mehsein等人，2024），左前岛叶可能负责信息处理的早期阶段，而右前岛叶则可能更多地参与高级功能模块的处理。这一解释与先前的研究结果一致，那些研究认为右前岛叶与心理状态意识、自我归因以及自我意识体验的形成有关（Craig，2009；Leupin和Britz，2024）。相比之下，作为岛叶内部桥梁的腹外侧岛叶的对侧协同激活模式则表现出明显的脑半球不对称性。只有以右腹外侧岛叶作为起始区域时，才能观察到其对侧腹外侧岛叶的协同激活，且仅出现在某些特定的行为领域（如动作和感知领域），而相反的激活模式则不显著。与此相应，腹外侧岛叶在其外部连接模式中表现出最强的脑半球侧化特征。内部和外部连接均存在不对称性这一现象，表明腹外侧岛叶的跨脑半球协调在不同脑半球之间可能并非功能上完全等同，而更倾向于一种更为侧化的网络激活模式（Duerden等人，2013）。这一模式与先前关于岛叶在情绪和成瘾相关过程中存在的脑半球不对称性的研究结果一致（Ghahremani等人，2023；Yang等人，2025）。值得注意的是，尽管右腹外侧岛叶在脑半球间连接和外部连接方面都表现出明显的侧化特征，但它并未显示出显著的自连接特性，这说明它的功能专业化可能主要通过区域间的分布式协调来实现，而非通过局部的反复激活来实现（Snyder等人，2021）。4.2.2 三部分岛叶内的侧化内部协调与此同时，我们还在三部分岛叶的内在连接结构中观察到了明显的脑半球间异步性。沿前后轴方向，右前岛叶与腹外侧岛叶之间存在一条贯穿所有行为领域的极为重要的连接。值得注意的是，这两个区域在整体大脑协同激活以及转录组水平上都表现出高度的一致性，而且它们也是仅有的两个没有表现出显著自连接特征的岛叶亚区域。啮齿类动物的研究结果表明，后岛叶和中岛叶在连接特性和功能属性上存在诸多相似之处（Gehrlach等人，2019），这表明这些区域可能共同属于同一个侧化的功能网络。与这一观点类似，先前的研究也发现了一个以右前岛叶为中心的网络（Palaniyappan等人，2011），该网络不仅支持体内感觉和与情绪相关的自我参照处理，还参与心理状态意识、自我归因以及自我意识体验的形成（Gilleen等人，2011；Leupin和Britz，2024）。本研究的结果进一步支持了这一网络的存在及其功能重要性。此外，左岛叶各亚区域之间的同侧协同激活通常较弱——仅在感知领域内左前岛叶与背外侧岛叶之间存在一定程度的耦合——而对侧协同激活则相对更为明显（例如左腹外侧岛叶与右背外侧岛叶之间的耦合）。相比之下，右岛叶在同侧和对侧层面都表现出更为广泛且稳定的协同激活模式，覆盖了多个行为领域。这种从前到后的侧化耦合梯度与先前关于岛叶在结构和功能上存在不对称性的研究结果十分相似（Gutzeit等人，2013；Kayyal等人，2025）。这种不对称的前后协调可能反映了岛叶在连接密度、网络嵌入模式以及跨层级协调策略等方面存在的细微结构-功能差异（Cai和Menon，2025）。综合来看，这些研究结果促使我们以谨慎的态度从网络层面进行解读：左前岛叶可能更倾向于嵌入在较低层次的感官和体内感觉处理网络中，而以前岛叶-腹外侧岛叶轴为中心的右侧化中后岛叶网络，则可能在整合多来源的躯体感觉和情绪信息方面发挥更为重要的整合作用。这一网络进而可能为背外侧岛叶在执行控制、情绪调节以及跨网络协调等功能中的发挥作用提供重要支持。通过揭示这些侧化且分层的内部协调模式，本研究为理解人类岛叶在功能上呈现层级化特化的内在组织原则提供了新的见解。4.3 含义本研究描述了岛叶的内部及外部功能连接模式，证实了其相对稳定的三部分结构架构，并表明这一架构在宏观功能连接和分子转录组层面都呈现出一定的层级化发展趋势。这些发现为理解人类岛叶的组织原则提供了重要启示，同时也为未来的研究指明了若干有前景的方向。首先，未来的研究可以采用动态功能连接分析等方法，探讨在三部分岛叶的内部及外部连接模式是否会在任务需求、认知负荷或情绪唤醒等因素的影响下发生动态变化（Cheng等人，2025），从而进一步揭示岛叶功能的神经动力学特征。由于MACM方法关注的是不同研究之间协同激活的一致性，而非单次实验中的实时信息流动（Langner等人，2014），因此后续使用基于任务的fMRI和脑磁图技术的研究，可以更直接地描述处理过程中前岛叶-腹外侧岛叶-背外侧岛叶依次被激活的时间顺序，並评估其双侧协调是否具有情境依赖性。同时，因果扰动方法——如经颅磁刺激或病变-症状映射（Morriss等人，2024年）——可被用来检测针对特定亚区域，尤其是右侧vAI或PI的定向干扰是否会影响跨层次整合、情绪-动机调节或执行控制相关行为，从而为这些区域在岛叶层次网络中的功能作用提供更直接的证据。其次，从发育和进化的角度来看，岛叶位于新皮层与旧皮层之间的一处过渡地带（Gogolla，2017年），在形态和功能上都具有独特的跨层次整合特性。人类岛叶的成熟相对较晚，在儿童中期到后期（约10岁左右）达到高峰（Bethlehem等人，2022年），这一时期也正是多种高级认知能力快速发展之时。未来的研究可采用发育神经科学的方法，系统追踪这三个亚区域之间的层次结构是如何从儿童期发展到青春期的，并探讨这些发展轨迹是否与功能上从以感知为主向整合处理转变的过程相一致（Mallela等人，2023年；Pujol等人，2024年）。例如，Pujol等人报告称，0岁至10岁期间，功能重点出现了从感觉处理向整合处理的显著转变，未来的研究可以探讨这种转变是否依赖于岛叶各亚区域间连接性的逐步层次化完善（Pujol等人，2024年）。此外，在精神病理学领域，越来越多的证据表明，岛叶功能层次结构的紊乱与多种精神疾病密切相关（Fodoulian等人，2025年；Kittleson等人，2024年；R. Zhang等人，2024年）。值得注意的是，基于岛叶“种子”节点的连接特征也被视为预测对重复经颅磁刺激反应性的潜在生物标志物（C.-L. Wu等人，2025年）。例如，重度抑郁症患者的前岛叶在显著性网络中的贡献异常升高，该网络边界可能延伸至通常与默认模式网络、额顶网络或扣带-眼眶网络相关的区域（Lynch等人，2024年）。总体而言，这些发现表明，岛叶三部分的层次结构及其内部协调模式可能在精神症状的产生和维持中起着关键作用（Q.-M. Zhang等人，2026年）。因此，未来的临床队列研究可以系统地检测不同类型的精神疾病中岛叶亚区域的层次结构是否存在特定方式的紊乱——比如，在精神分裂症中dAI与PI的连接特征过度相似，而dAI与vAI的相似度则较低（Sheffield等人，2020年）——并从层次连接的角度阐明情感失调、注意力偏差以及异常内脏感觉加工背后的神经机制。最后，将岛叶的层次结构特征与主动推断和层次预测编码等理论框架相结合，有助于进一步深化我们对岛叶功能的理解（Ren等人，2025年）。主动推断理论认为，系统会选择性获取感官输入或调整行为，以使传入的数据与其预测相符，从而最小化自由能（Pezzulo等人，2024年）。岛叶三部分的层次结构为这类推断过程提供了天然的支撑基础。这种理论整合或许能为解释岛叶如何在复杂环境中协调内部和外部信息提供一个强大的计算框架。4.4. 局限性本研究存在若干局限性。首先，尽管基于BrainMap数据库的MACM方法能够提供丰富的数据支持，但该数据库的覆盖范围仍然不完整，未能涵盖所有相关文献，这可能会限制我们研究结果的代表性。此外，数据库中的研究在实验范式、样本特征以及成像参数方面存在显著差异，这些都可能影响研究结果的稳定性和普遍性。其次，本研究采用简单的三部分划分方式将岛叶分为dAI、vAI和PI。虽然这种方法便于分析且能得到稳定的结果，但它可能忽略了岛叶内部更为精细的功能分区（Kelly等人，2012年）。例如，更为详细的脑区划分，如15区域的Julich图谱，能够揭示出在社会认知、情绪和运动控制等领域的独特功能 specialization，从而捕捉到岛叶功能分化的更细微层面（Cai和Menon，2025年）。另外，根据岛叶共激活模式的空间分布，本研究推测岛叶的功能组织可能呈现出从后部到前部的层次结构。尽管之前的研究也报道过类似的模式（如Das等人，2022年；Fermin等人，2022年；Frot等人，2014年；Wang等人，2023年），但本研究并未直接运用基于梯度的分析框架。因此，我们的分析框架无法提供基于梯度的相关指标来直接量化这种层次功能结构。未来的研究应结合功能梯度分析和多模态连接组学方法，进一步验证岛叶所具有的层次组织原则。最后，虽然我们整合了AHBA数据来探讨基因表达与岛叶共激活模式之间的关系，但这些关联是基于群体水平的统计分析，缺乏直接的实验验证。基因表达与功能连接之间的具体机制仍不清楚——例如，基因表达是通过调节神经元活动或突触可塑性来影响连接的，这一过程需要进一步研究。因此，目前的研究结果只能作为参考，而非定论。5. 结论本研究系统地描述了岛叶三部分结构中的功能连接模式，证明了存在稳定的三亚区域框架，并表明这一框架在大规模功能连接和分子表达谱上呈现出一种具有特征性的、虽非严格固定的层次化进展趋势。具体而言，PI主要与感知和内脏感觉处理相关；vAI则充当内部通信桥梁以及情感处理的中心；而dAI则负责执行控制功能。此外，这三个亚区域之间的半球间耦合，以及以右侧PI–vAI轴为中心的侧化岛叶网络，可能构成了保障这一层次结构协调运作的关键内在网络机制。本研究绘制的岛叶内外功能组织的层次图，为未来从发育、转化和计算神经科学的角度研究岛叶在认知和行为功能中的作用，以及其在精神疾病病理机制中的作用，提供了概念性和实证性的框架。资金支持本研究得到了中国国家自然科学基金的支持（项目编号：32371136）。CRediT作者贡献说明概念设计：XZ、XW、XSW；方法设计：XZ、BZ、YY、QL、SF；研究实施：XZ、YY、QL、SF；可视化分析：XZ；监督指导：XW、XSW；初稿撰写：XZ；审稿与编辑：YY、BZ、XW肖忠|张贝|袁媛|李倩|方淑琳|吕秋雨|王晓生|王翔