一项发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的研究表明，大脑临界态——神经兴奋与抑制之间的微妙平衡——受遗传因素显著影响，并与认知能力密切相关。该研究由中国科学院生物物理研究所和自动化研究所的团队主导，利用人类连接组计划的静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）数据展开分析。

研究团队基于包含250对同卵双胞胎、142对异卵双胞胎及437名无亲缘关系个体的数据，评估了遗传因素对大脑临界态的影响。结果显示，遗传因素在塑造大脑临界态中起关键作用，其中初级感觉皮层的遗传影响比高阶联合区域更显著，表明大脑维持近临界态动态的能力具有高度遗传性。这一状态此前已被证实与高效信息处理和认知适应性相关。

为进一步探索生物学机制，研究团队结合艾伦人脑图谱的基因表达数据，发现特定基因表达模式与区域性大脑临界态相关，并涉及神经系统疾病相关的生物过程。此外，研究还揭示大脑临界态与认知表现存在共同遗传基础，为理解遗传特质如何支持高级认知功能提供了新线索。

研究人员指出，维持临界态对大脑功能至关重要，揭示其遗传基础有助于深入理解认知机制与神经系统疾病。该研究为未来探索大脑临界动态的分子机制及其对脑健康的影响奠定了基础。