功能梯度的发现为了解大脑皮层的内在动力学谱系提供了一个新的视角，因为它捕捉到了低维空间中功能连接的主要轴线。然而，人们对功能梯度如何产生和动态变化仍然知之甚少。在这项研究中，我们利用狨猴的清醒静息态 fMRI、逆行追踪和基因表达数据集研究了功能梯度的生物学基础。我们发现，狨猴的功能梯度表现为从感觉运动到视觉的主要梯度，随后是单模态到多模态的梯度，这与人类儿童的功能梯度相似。虽然功能梯度受到结构线的强烈制约，但它也受到唤醒水平的动态调节。通过简化模型，我们发现结构连接（倒 U 型）和神经调节输入（U 型）对梯度动态的影响与唤醒波动相反，并剖析了单个神经调节受体的贡献。这项研究通过揭示结构连通性和上升神经调节系统之间的相互作用，为功能梯度的生物学基础提供了见解。