近年隨著腦科學(xué)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,科學(xué)家迫切想要對大腦有更深層次的了解,腦可塑性的研究也變得越來越熱門。運動員長期進行著有規(guī)律的訓(xùn)練,具有良好的專業(yè)技能,為研究大腦可塑性提供了理想樣本。目前關(guān)于運動訓(xùn)練對大腦功能組織的時間動力學(xué)的認識仍然有限,本文將以不同訓(xùn)練階段的小球類運動員為載體,結(jié)合大腦連通性和神經(jīng)元自發(fā)活動,基于滑動窗相關(guān)法從時間尺度動態(tài)探究大腦可塑性,同時用信息熵理論對滑窗法的參數(shù)選取進行了討論。主要工作如下:1.對小球類專業(yè)運動員、學(xué)生運動員和健康對照組的功能磁共振成像數(shù)據(jù)計算動態(tài)功能連接密度。利用方差分析、k-means聚類、馬爾可夫鏈等方法對其進行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)三組被試在雙側(cè)眶部額下回、右側(cè)舌回、雙側(cè)中央后回、左側(cè)中央旁小葉存在顯著差異,同時專業(yè)運動員在大多數(shù)差異區(qū)功能連接密度的時間變異性有回歸到健康被試水平的趨勢。表明小球類運動訓(xùn)練會對大腦造成可塑性變化,同時不同訓(xùn)練階段引起的動態(tài)腦適應(yīng)波動具有差異性。2.對乒乓球?qū)I(yè)運動員、大學(xué)生運動員和普通對照組的功能磁共振成像數(shù)據(jù)進行動態(tài)低頻振蕩振幅計算,方差分析結(jié)果顯示在左側(cè)小腦8區(qū)和左側(cè)顳中回有顯著差異,并且呈現(xiàn)出大學(xué)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

大腦fMRI時域信號不能否認目前這些靜態(tài)分析帶來的階段性成果，為了能有更近一步的發(fā)現(xiàn)，如

第二章基于動態(tài)功能連接密度方法的腦可塑性研究11k為矩陣行數(shù)，即窗的個數(shù)slides，x(i)為11()()kjjxixik==（2-7）表示該矩陣第i列元素的均值，()jxi表示矩陣第j行第i列元素，j=1，2，…，k，i為1到n的整數(shù)，此處n為全腦體素個數(shù)。方差的結(jié)果生成一個行向量，每個元素表示對應(yīng)列的方差，這個行向量便是我們最終所求的動態(tài)指標(biāo)dFCD，計算示意圖如圖2-1所示。圖2-1dFCD計算流程示意圖在用到滑動窗相關(guān)法時會涉及到窗寬及步長兩個參數(shù)，目前學(xué)者們對此還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準，Leonardi等人[50]曾指出窗寬選擇時遵循min1wf（2-8）原則上可以得到較為穩(wěn)定的動態(tài)結(jié)果。Shakil等人[51]選擇25TR、50TR、100TR和200TR（TR=645ms，fmin=0.016Hz）窗寬進行研究，也贊同Leonardi的觀點；Savva等人[52]選用20s（約28TR）至150s（約208TR）之間的14個窗口大�。═R=720ms，fmin=0.0067Hz），步長為10s（約14TR），結(jié)果表明當(dāng)窗寬大于120s（約167TR）時重測分析可重復(fù)性更高；Petridou等人[53]在檢查了40、50、60、120、180s（20、25、30、60、90TR）的窗寬后，選用了50s（25TR）的窗口（fmin=0.02Hz，TR=2000ms），步長為4s（2TR）；Li等人[22]在計算dFCD時參照Leonardi觀點選用了50TR的窗寬及10TR的步長（TR=2000ms，fmin=0.01Hz），同時驗證了10TR至90TR的窗寬以及1TR和5TR的步長的結(jié)果，不同窗寬結(jié)果顯示當(dāng)窗寬大于50TR時，驗證結(jié)果具有更多的重復(fù)區(qū)域，三個不同步長的結(jié)果相對來說差別較校綜上所述，

第二章基于動態(tài)功能連接密度方法的腦可塑性研究192.4結(jié)果2.4.1三組被試間的動態(tài)功能連接密度差異圖2-2所有時間窗功能連接密度的平均分布圖圖2-2分別展示了三組被試組的fMRI數(shù)據(jù)在計算dFCD過程中生成的所有時間窗的FCD平均值，并通過除以全腦均值以獲得標(biāo)準化數(shù)據(jù)后進行呈現(xiàn)。結(jié)果顯示前額葉皮質(zhì)、感覺運動皮質(zhì)和枕葉在三組中都有較高的FCD值。圖2-3三組被試dFCD方差分析差異圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3250985