磁共振腦影像靜息功能連接的動(dòng)態(tài)分析.pdf

1、人腦的奧秘一直以來都激勵(lì)著我們孜孜不倦的探索，而腦科學(xué)的研究將促進(jìn)我們認(rèn)識(shí)腦功能和腦疾病。在腦影像成像技術(shù)中，由于功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）技術(shù)可以獲得空間和時(shí)間分辨率較高的腦圖像，所以被廣泛運(yùn)用。在靜息狀態(tài)下的腦功能網(wǎng)絡(luò)研究中，人們發(fā)現(xiàn)功能網(wǎng)絡(luò)有著豐富的時(shí)域動(dòng)態(tài)特性，并且呈現(xiàn)出按狀態(tài)變化的形式?；趂MRI數(shù)據(jù)，本文提出了一個(gè)的包含連接波動(dòng)性分析和連接狀態(tài)分析

2、的功能連接動(dòng)態(tài)分析方法。具體地，本方法主要包括數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理，動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)和連接狀態(tài)的提取，特征選擇和特征提取，模式分類和回歸，以及顯著性和可靠性評(píng)估等部分。本分析方法結(jié)合了一般的腦功能網(wǎng)絡(luò)分析和模式識(shí)別方法，定義了功能連接的動(dòng)態(tài)性指標(biāo)，規(guī)范了特征選擇和提取流程，凸顯了對(duì)結(jié)果顯著性和可靠性的評(píng)估。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，本分析方法的實(shí)用性和合理性進(jìn)一步得到證明。接著本文運(yùn)用此方法分析了人腦發(fā)育和長(zhǎng)期駕駛行為對(duì)動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)以及以此為基礎(chǔ)的連接狀

3、態(tài)的影響。主要內(nèi)容如下：
　　研究了動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)編碼個(gè)體腦發(fā)育成熟度?；诠δ苓B接的腦影像表明特定功能網(wǎng)絡(luò)的顯著發(fā)育趨勢(shì)與認(rèn)知和行為的成熟有關(guān)。然而，關(guān)于發(fā)育過程中如何影響靜息動(dòng)態(tài)功能連接的研究卻非常有限?；诨瑒?dòng)時(shí)間窗口法和偏最小二乘回歸法，本文選取了183個(gè)年齡在7-30歲的健康被試，分析了被試的功能連接動(dòng)態(tài)性隨年齡的變化趨勢(shì)。分析結(jié)果顯示腦區(qū)間的動(dòng)態(tài)互動(dòng)可以用于準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)發(fā)育過程中的腦成熟度。并且發(fā)育相關(guān)連接呈現(xiàn)特定的網(wǎng)絡(luò)分

4、布，主要在小腦和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，以及小腦、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和腹側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)之間。這些結(jié)果反映了特定腦區(qū)之間連接波動(dòng)性隨著發(fā)育過程發(fā)生變化，同時(shí)還為我們更深入理解功能連接的時(shí)間動(dòng)態(tài)特性提供了新觀點(diǎn)。
　　研究了長(zhǎng)期駕駛行為引起功能連接狀態(tài)駐留時(shí)間的變化?；跇?gòu)建的連接動(dòng)態(tài)分析方法，本文評(píng)估了長(zhǎng)期駕駛行為對(duì)動(dòng)態(tài)功能連接的潛在影響，發(fā)現(xiàn)駕駛員和非駕駛員的警覺網(wǎng)絡(luò)相關(guān)連接波動(dòng)性，以及警覺相關(guān)連接狀態(tài)的駐留時(shí)間都存在顯著的組間差異。本文的研究首次報(bào)道了