在神经科学的发展历程中，脑损伤模型对于理解人类脑功能具有非常意义。临床发现左脑额下回损伤的病人发音困难和其他言语生成能力受损，从而实现了经典语言功能部位“布洛卡区”定位。在人类患者脑损伤研究中，损伤部位不可控也难于复现，因此脑损伤实验范式被拓展到了动物脑损伤模型上，并极大地推动了认知神经机制的研究，如大鼠海马病变模型揭示记忆形成机制。20世纪末功能磁共振等无创脑成像技术出现，将人类脑功能定位范式跨越临床脑损伤模型，大量应用推广到健康人群，发现：人类大脑的诸多高级认知功能并非仅由单一局部的区域负责，而是呈现为分布式网络加工模式。在过去20年间，发育神经影像已经构绘出丰富的儿童青少年脑网络发育模式，这些发育模式背后所隐藏的脑网络成熟及其脑智发育因果机制尚待解析。
北京师范大学心理学部认知神经科学与学习国家重点实验室教授左西年团队联合耶鲁大学、罗格斯大学、新加坡国立大学和法国国家科学研究中心组建跨学科交叉团队，在Nature神经科学领域刊物Nature Neuroscience发表研究长文，基于“彩巢计划-成长在中国”学龄儿童青少年纵向发育队列，将脑功能发育作为“损伤”条件，提出了一种新型“虚拟脑损伤”研究范式，揭示出：在儿童发育而历经青春期逐渐成长为青少年时，伴随着“从基础到联合”的大脑功能层级重组，重组核心驱动源自腹侧注意网络（亦称“行动或突显模式”网络）功能连接的修剪优化，这一过程关系到个体的认知能力成熟。
人类大脑发育是一个复杂的系统工程，从基因和分子、细胞、大尺度功能网络到行为等多个尺度上，都与外界环境不断产生交互作用，从而逐渐发展成熟。明确大脑发育的关键和敏感时间窗口及其底层脑网络的支撑原理，是发展人口神经科学的核心科学问题，将为儿童青少年脑健康提供根本的科学保障。左西年领衔的国际脑科学团队前期参与绘制了“人类全生命周期脑健康参考图表”，在本研究中发现腹侧注意功能联结精简的儿童表现出加速成熟的梯度模式，并用不同经济文化背景的人口大数据进行验证。本研究揭示了皮层注意网络的成熟机制，借助脑发育这一时间过程研究了在儿童青少年认知发展中注意功能的核心决定作用，为揭示个体差异人口影像学规律和心理行为复杂生物系统相互作用的个体分化机制、实现脑健康和脑疾病条件转化，提供了目标。
本项研究得到了 “科技创新 2030—脑科学与类脑研究”重大项目（2021ZD0200500）、国家自然科学基金委员会国际合作重大项目（81220108014）、国家基础学科公共科学数据中心“跨学科活体人口影像数据库”(ID-BRAIN)等基金和神经信息化平台支持。