在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究中,腦電和核磁共振是常用的神經(jīng)影像工具。腦電設(shè)備的工作方式是將電極貼于頭皮表面,檢測分布于頭皮之上的腦電波。核磁共振設(shè)備的工作原理則有些復(fù)雜,其對神經(jīng)活動的探測是基于局部腦血流的變化來實現(xiàn)的。當局部神經(jīng)活動增加時,局部腦血流也會增加,從而帶來血氧濃度的變化,核磁共振就是通過探測血氧濃度的這種變化來檢測神經(jīng)活動的。由于工作原理的不同,腦電與核磁共振設(shè)備有著各自的優(yōu)缺點。腦電檢測的是腦電波,腦內(nèi)的神經(jīng)活動是通過電磁波的形式傳遞到頭皮表面,因此腦電擁有很高的時間分辨率,適用于探測動態(tài)的神經(jīng)活動過程。但是由于腦內(nèi)空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以通過頭皮表面的腦電來逆向定位神經(jīng)源,因此腦電設(shè)備的時間分辨率很高,空間分辨率很低,雖可以探測動態(tài)的神經(jīng)活動,但難以對神經(jīng)活動進行定位。核磁共振設(shè)備則有著很高的空間分辨率,可以達到毫米級,然而由于局部腦血流變化緩慢的特性,因此核磁共振設(shè)備時間分辨率很低,難以分析動態(tài)的神經(jīng)活動過程。如果能將腦電和核磁共振融合起來,充分利用腦電的高時間分辨率和核磁共振高空間分辨率的優(yōu)勢,則可能會形成一種兼具高時間高空間分辨率的神經(jīng)活動分析工具,從而使研究者能更精細入微地... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

腦電與核磁共振設(shè)備以及數(shù)據(jù)示意圖

而 BOLD 是一個對血氧水平，準確地說值，其水平隨脫氧血紅蛋白的濃度變化而變化。脫氧，因此在脫氧血紅蛋白濃度高的區(qū)域，核磁共振設(shè)備度的消退，因而產(chǎn)生更低的信號強度；而脫氧血紅蛋產(chǎn)生的磁場消退速度較慢，因而得到了較高的信號強哪些區(qū)域脫氧血紅蛋白濃度較高，哪些區(qū)域其濃度較區(qū)脫氧血紅蛋白的波動可以解釋為局部血流、局部血影響[7,8]。神經(jīng)活動是需要消耗氧氣的，因此神經(jīng)活動然而大腦內(nèi)的活動卻更復(fù)雜，因為腦內(nèi)運行機制的原會造成局部血流的增加，以增加局部的供氧量�？偟�，會帶來局部耗氧量的提升，但是也會帶來更明顯的供更多的氧氣，所以帶來的結(jié)果是在局部神經(jīng)活動強血紅蛋白的降低，從而導(dǎo)致更強的 BOLD 信號響應(yīng)[9]程，從局部神經(jīng)活動的增強到BOLD信號達到頂峰需要恢復(fù)到基線狀態(tài)則需要更長的時間，如圖 1.2。

6圖 1.3 常見的融合策略和所需的數(shù)據(jù)操作1.3.3 融合策略：比較有些腦電與核磁共振對比分析的研究直接采用比較的辦法分析腦電與核磁共振數(shù)據(jù)的關(guān)系。比如說，在一些動物實驗中，研究人員通過插入電極的方法研究局部場電位和多單元放電與核磁共振信號之間的關(guān)系，他們就用到了比較的方法。


本文編號：3047845