基于彌散張量成像的面孔識(shí)別能力個(gè)體差異的研究.pdf

1、面孔是人們?cè)谌粘Ｉ鐣?huì)生活中頻繁接觸的視覺(jué)刺激。在神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域，研究者通過(guò)不同的行為測(cè)試方式證實(shí)健康個(gè)體之間的面孔識(shí)別能力存在一定差異。在腦科學(xué)研究領(lǐng)域，人們對(duì)與面孔識(shí)別能力相關(guān)的大腦神經(jīng)機(jī)制也進(jìn)行了分析。多項(xiàng)研究通過(guò)腦電圖(electroencephalograph，EEG)和功能磁共振(functional magnetic resonance imaging，fMRI)成像技術(shù)對(duì)大腦功能激活情況進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)在顳葉和枕葉皮層附近

2、存在與面孔識(shí)別能力相關(guān)的特異性區(qū)域。由于顳葉皮層中與面孔識(shí)別能力相關(guān)的區(qū)域多出現(xiàn)在梭狀回附近，人們稱之為梭狀回面孔區(qū)(the fusiform face area，F(xiàn)FA)。相應(yīng)的，將枕葉皮層中與面孔識(shí)別能力相關(guān)的區(qū)域稱之為枕葉面孔區(qū)(the occipital face area，OFA)。隨著彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)等技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)杏仁體和前顳葉也與面孔識(shí)別過(guò)程有關(guān)，且顳葉部分的

3、面孔選擇性依賴于杏仁體的輸入。此外，以往在進(jìn)行大腦神經(jīng)機(jī)制研究的過(guò)程中，個(gè)體差異常常被當(dāng)作噪聲，并通過(guò)組內(nèi)平均的方法進(jìn)行去除。然而，個(gè)體差異是實(shí)際存在的，個(gè)體差異的研究有利于對(duì)現(xiàn)有研究進(jìn)行補(bǔ)充和擴(kuò)展。本文主要對(duì)面孔識(shí)別能力個(gè)體差異與大腦結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。具體研究過(guò)程如下:
　　首先，通過(guò)DTI成像方式對(duì)149名健康個(gè)體進(jìn)行大腦圖像采集，利用FSL（functional magnetic resonance imagin

4、g brain software library）軟件對(duì)大腦圖像進(jìn)行預(yù)處理，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理過(guò)程做準(zhǔn)備。
　　然后，本文分為三部分對(duì)面孔識(shí)別能力與大腦結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。(1)通過(guò)基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計(jì)方法(tract-based spatial statistics，TBSS)提取全腦的結(jié)構(gòu)彌散參數(shù)部分各向異性（fractional anisotropy,FA）值，結(jié)合面孔識(shí)別測(cè)試結(jié)果進(jìn)行探究;(2)利用彌散工具箱(f

5、unctional magnetic resonance imaging brain's diffusion toolbox，F(xiàn)DT)對(duì)大腦同側(cè)各感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)之間的互連強(qiáng)度進(jìn)行提取，結(jié)合組合效應(yīng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行研究;(3)利用加權(quán)全腦連通參數(shù)（weighted global brain connectivity,WGBC）代表各ROI在全腦范圍的連接強(qiáng)度，結(jié)合整體部分效應(yīng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。通過(guò)三

6、種方式對(duì)大腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與面孔識(shí)別能力之間的相關(guān)性進(jìn)行初步探究。
　　最后，總結(jié)本文研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):大腦結(jié)構(gòu)參數(shù)與個(gè)體面孔識(shí)別能力之間存在一定的聯(lián)系，驗(yàn)證了FFA與OFA不僅在功能上與面孔識(shí)別能力有關(guān)，其結(jié)構(gòu)連接情況也與面孔識(shí)別能力有關(guān)。三方面的研究結(jié)果表明左側(cè)顳中回、左側(cè)杏仁體以及左側(cè)顳極均與面孔識(shí)別能力存在聯(lián)系，可能存在一個(gè)分布式的大腦網(wǎng)絡(luò)與面孔識(shí)別能力有關(guān)，與功能性研究結(jié)果在一定程度上具有一致性。此外，本文針對(duì)此次研究結(jié)果與目前面