【摘要】：功能磁共振成像(f MRI)技術是一種新型的用于研究人腦功能活動的方法,通常作為一種揭示腦和思維關系的一種重要手段,在分析高級神經生理和神經心理活動方面具有重要的作用。目前,在已知感官中,視覺、聽覺刺激裝置發(fā)展比較成熟,國內外已有多家公司供應商用化產品,味覺刺激尚在理論階段,通過味覺刺激進行相關腦科學研究相對較少�？赡艽嬖诘脑蛑饕�:1)味覺刺激裝置通常需要根據(jù)各實驗室實際要求進行搭建,沒有一定的標準及成型的技術方案;2)缺乏專用的、自動化的且能夠同時滿足各種f MRI實驗要求的味覺刺激裝置;3)另外,味覺刺激裝置中液體量的設定及對廢液的處理方式因實驗而異,液體量過大或長時間投送,需要單獨設計廢液處理裝置;4)味覺f MRI實驗的設計模式需要根據(jù)具體實驗進行進一步研究。根據(jù)目前味覺刺激裝置發(fā)展面臨的問題,本文主要進行了一種f MRI的味覺刺激裝置的設計與驗證,并通過味覺f MRI實驗對該設計的可用性進行了驗證。具體成果如下:1)對目前已有的味覺刺激裝置進行了分析和總結,從多路刺激、單一刺激、自動控制、成像同步、電磁兼容等方面進行需求分析,得出了味覺刺激裝置的設計方案;2)方案中,使用Lab VIEW軟件編寫上位機的軟件平臺,投送用戶自定義的刺激序列;下位機利用以微控制器為核心的數(shù)字路,完成液體的精確投送;另外,設計了味覺刺激裝置的液體輸送通路;同時通過數(shù)據(jù)采集卡將上位機的刺激序列發(fā)送至下位機執(zhí)行,完成實時定量的味覺刺激輸送;3)設計并使用搭建的味覺刺激裝置對6個被試進行了f MRI味覺實驗,得到了甜、咸味覺刺激下的腦激活圖和部分ROI(Region of Interest)的時間曲線,驗證了該味覺刺激裝置的可用性。
[Abstract]:Functional magnetic resonance imaging (f MRI) is a new method for studying the functional activities of human brain, which is usually used as an important means to reveal the relationship between the brain and the mind. It plays an important role in the analysis of advanced neurophysiology and neuropsychological activities. At present, among the known senses, the visual and auditory stimuli are relatively mature. There are many companies at home and abroad using chemical products, taste stimuli are still in the theoretical stage, and there is relatively little research on related brain science through taste stimuli. The main reasons for this are: 1) the taste stimulator usually needs to be built according to the actual requirements of each laboratory, and there is no certain standard and no special technical scheme for shaping it. An automatic taste stimulator that can meet the requirements of various f MRI experiments at the same time) in addition, the setting of liquid volume and the treatment of waste liquid in the taste stimulator vary from experiment to experiment, and the volume of liquid is too large or long time. The design pattern of taste f MRI experiment needs to be further studied according to the specific experiment. According to the problems in the development of taste stimulator, this paper mainly designs and verifies a kind of f MRI taste stimulator, and verifies the usability of the design through taste f MRI experiment. The concrete results are as follows: 1) We have analyzed and summarized the existing taste stimuli, and analyzed the needs from the aspects of multi-channel stimulation, single stimulus, automatic control, imaging synchronization, electromagnetic compatibility, etc. In the design scheme of taste stimulator, Lab VIEW software is used to write the software platform of upper computer to send the user-defined stimulation sequence, and the lower computer makes use of the digital path with microcontroller as the core to complete the accurate delivery of liquid. In addition, the liquid transmission path of the taste stimulator is designed. At the same time, the stimulation sequence of the upper computer is sent to the lower computer through the data acquisition card. The f MRI taste test of 6 subjects was carried out with the designed and constructed taste stimulator. The brain activation map and partial ROI (Region of Interest) time curve of sweet and salty taste stimuli were obtained. The availability of the taste stimulator is verified.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH789

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