基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦功能活動探測.pdf

1、人類的大腦具有最復(fù)雜的體系框架，隨著人類的進(jìn)化，大腦也不斷演化，其功能不斷得到豐富，逐漸成為世界上最復(fù)雜的物質(zhì)。腦成像也是最年輕、發(fā)展最迅速的科學(xué)領(lǐng)域之一，它與其他學(xué)科交叉結(jié)合，滲透了其他學(xué)科傳統(tǒng)的多方面。本文圍繞著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在fMRI數(shù)據(jù)處理中的發(fā)展和應(yīng)用，對腦功能活動的定位方法做了深入探討；同時成功開展了臨床癲癇病人的EEG-fMRI研究，對癲癇病人病灶定位取得了很好的效果。
　　所做的主要工作如下：
　　1．用神經(jīng)網(wǎng)

2、絡(luò)方法中的ICA對多任務(wù)的fMRI實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分離出視覺和運動的不同響應(yīng)。表明sICA方法能夠用于分離多任務(wù)實驗中每個任務(wù)的獨立成分模式，且視覺響應(yīng)要比運動響應(yīng)快。
　　2．利用sICA方法探測11個同步EEG/fMRI部分發(fā)作癲癇病人數(shù)據(jù)，精確地定位癲癇病人的病灶。并通過和用五個固定 HRFs比較，研究結(jié)果表明了當(dāng)頭皮EEG測得的棘波和異常癲癇放電和BOLD響應(yīng)之間的聯(lián)系不是很清楚的時候，sICA方法作為癲癇灶定位是一個更

3、好的選擇。
　　3．用非監(jiān)督的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 SOM將大腦特定的結(jié)構(gòu)的活動模式同時分成幾種相似活動的類。在本文中，改進(jìn)了自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，用相關(guān)距離測度代替了傳統(tǒng)的歐氏距離；在分級聚類過程中，提出了具有時空信息的時空距離測度。這樣把 fMRI數(shù)據(jù)本質(zhì)上具有的時間和空間信息都利用起來分析研究和探測腦功能活動就更合理。
　　4．研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中比較特殊的HMM在fMRI數(shù)據(jù)分析方法中的應(yīng)用：提出基于貝葉斯概率方法的兩狀態(tài)HMM分