磁共振腦影像靜息功能連接的動態(tài)分析.pdf

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

2、的功能連接動態(tài)分析方法。具體地，本方法主要包括數(shù)據(jù)采集與預處理，動態(tài)功能網(wǎng)絡和連接狀態(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估等部分。本分析方法結合了一般的腦功能網(wǎng)絡分析和模式識別方法，定義了功能連接的動態(tài)性指標，規(guī)范了特征選擇和提取流程，凸顯了對結果顯著性和可靠性的評估。在后續(xù)的實驗中，本分析方法的實用性和合理性進一步得到證明。接著本文運用此方法分析了人腦發(fā)育和長期駕駛行為對動態(tài)功能網(wǎng)絡以及以此為基礎的連接狀

3、態(tài)的影響。主要內容如下：
　　研究了動態(tài)功能網(wǎng)絡編碼個體腦發(fā)育成熟度。基于功能連接的腦影像表明特定功能網(wǎng)絡的顯著發(fā)育趨勢與認知和行為的成熟有關。然而，關于發(fā)育過程中如何影響靜息動態(tài)功能連接的研究卻非常有限?；诨瑒訒r間窗口法和偏最小二乘回歸法，本文選取了183個年齡在7-30歲的健康被試，分析了被試的功能連接動態(tài)性隨年齡的變化趨勢。分析結果顯示腦區(qū)間的動態(tài)互動可以用于準確地預測發(fā)育過程中的腦成熟度。并且發(fā)育相關連接呈現(xiàn)特定的網(wǎng)絡分

4、布，主要在小腦和默認網(wǎng)絡內部，以及小腦、默認網(wǎng)絡和腹側注意網(wǎng)絡之間。這些結果反映了特定腦區(qū)之間連接波動性隨著發(fā)育過程發(fā)生變化，同時還為我們更深入理解功能連接的時間動態(tài)特性提供了新觀點。
　　研究了長期駕駛行為引起功能連接狀態(tài)駐留時間的變化。基于構建的連接動態(tài)分析方法，本文評估了長期駕駛行為對動態(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)絡相關連接波動性，以及警覺相關連接狀態(tài)的駐留時間都存在顯著的組間差異。本文的研究首次報道了