腦功能磁共振數(shù)據(jù)處理研究與應(yīng)用.pdf

1、腦是自然界中最復(fù)雜的物質(zhì),腦的高級(jí)功能是自然界中最復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式。腦的研究是一項(xiàng)具有重大科學(xué)意義和哲學(xué)意義的戰(zhàn)略性科學(xué)領(lǐng)域。揭示腦的工作原理是當(dāng)代自然科學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)之一。上世紀(jì)90年代初,在MRI技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的功能磁共振成像技術(shù)是腦科學(xué)研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要科學(xué)進(jìn)展,它以血氧水平相關(guān)(BloodOxygenationLevelDependent,即BOLD)效應(yīng)為其原理基礎(chǔ),探測(cè)腦在不同條件及不同區(qū)域下,與神經(jīng)活動(dòng)相關(guān)的生理變化

2、,實(shí)現(xiàn)了人類長(zhǎng)久以來(lái)無(wú)損傷具體觀察活體大腦功能的夢(mèng)想。其中腦功能的定位研究是利用功能磁共振進(jìn)行腦研究的重要內(nèi)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(biāo)記出來(lái),標(biāo)記出的腦區(qū)再和同一層面的T1結(jié)構(gòu)圖迭加,最后形成腦功能定位圖。本文主要研究大腦對(duì)視覺(jué)信息的加工機(jī)制。實(shí)驗(yàn)方案為多被試同條件進(jìn)行視覺(jué)棋盤格實(shí)驗(yàn),采用塊刺激方式采集腦功能圖像。通過(guò)對(duì)被試的數(shù)據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行分析比較,得到功能定位結(jié)果。數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程包括空間預(yù)處理、模型建立

3、和參數(shù)估計(jì)、數(shù)據(jù)分析。預(yù)處理過(guò)程是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)特點(diǎn)確定的,以達(dá)到最佳結(jié)果,包括頭動(dòng)校正、配準(zhǔn)、時(shí)間校正、圖像標(biāo)準(zhǔn)化等步驟。統(tǒng)計(jì)模型的確定和參數(shù)估計(jì)都根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中的激活模式確立。數(shù)據(jù)分析結(jié)合t檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)方法完成,最終得出大腦枕葉皮層區(qū)域?yàn)橐曈X(jué)功能區(qū)這一符合生理事實(shí)的激活結(jié)果,是對(duì)傳統(tǒng)研究觀點(diǎn)的有力驗(yàn)證,對(duì)我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)腦組織,研究腦功能提供一定的理論基礎(chǔ),還將在臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮積極的作用。本論文對(duì)功能磁共振數(shù)據(jù)的兩類分析方法:數(shù)據(jù)驅(qū)