腦功能磁共振數據處理研究與應用.pdf

1、腦是自然界中最復雜的物質,腦的高級功能是自然界中最復雜的運動形式。腦的研究是一項具有重大科學意義和哲學意義的戰(zhàn)略性科學領域。揭示腦的工作原理是當代自然科學面臨的最大挑戰(zhàn)之一。上世紀90年代初,在MRI技術的基礎上發(fā)展起來的功能磁共振成像技術是腦科學研究領域的一項重要科學進展,它以血氧水平相關(BloodOxygenationLevelDependent,即BOLD)效應為其原理基礎,探測腦在不同條件及不同區(qū)域下,與神經活動相關的生理變化

2、,實現了人類長久以來無損傷具體觀察活體大腦功能的夢想。其中腦功能的定位研究是利用功能磁共振進行腦研究的重要內容之一,其目的就是從功能圖像中把受到刺激后激活的腦區(qū)標記出來,標記出的腦區(qū)再和同一層面的T1結構圖迭加,最后形成腦功能定位圖。本文主要研究大腦對視覺信息的加工機制。實驗方案為多被試同條件進行視覺棋盤格實驗,采用塊刺激方式采集腦功能圖像。通過對被試的數據處理結果進行分析比較,得到功能定位結果。數據處理的全過程包括空間預處理、模型建立

3、和參數估計、數據分析。預處理過程是根據實驗數據特點確定的,以達到最佳結果,包括頭動校正、配準、時間校正、圖像標準化等步驟。統(tǒng)計模型的確定和參數估計都根據實驗方案中的激活模式確立。數據分析結合t檢驗、F檢驗方法完成,最終得出大腦枕葉皮層區(qū)域為視覺功能區(qū)這一符合生理事實的激活結果,是對傳統(tǒng)研究觀點的有力驗證,對我們進一步認識腦組織,研究腦功能提供一定的理論基礎,還將在臨床醫(yī)學實踐中發(fā)揮積極的作用。本論文對功能磁共振數據的兩類分析方法:數據驅