青少年吸煙者大腦功能連接度及其模式分類研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-15 03:39
【摘要】:吸煙成癮嚴(yán)重危害人類健康,先前研究發(fā)現(xiàn)了吸煙與大腦結(jié)構(gòu)和功能異常有關(guān)。然而,對(duì)于吸煙成癮腦神經(jīng)機(jī)制,目前仍沒(méi)有統(tǒng)一定論。研究表明,戒斷能誘發(fā)渴求,目前對(duì)于青少年吸煙者渴求的大腦功能變化模式并不清楚,因此本文針對(duì)青少年吸煙者戒斷狀態(tài)下的功能連接度進(jìn)行研究。此外,為了能清楚地探究吸煙者腦影像的差異是否能推廣到新的樣本,本文使用了模式分類方法,對(duì)吸煙個(gè)體進(jìn)行分類。前者研究為后者提供了先驗(yàn)指導(dǎo),后者研究為前者作了進(jìn)一步推廣,兩項(xiàng)研究緊密相關(guān)。本文的核心內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)采用功能連接度方法探究青少年吸煙者戒斷誘發(fā)渴求的大腦功能變化模式。功能連接度方法對(duì)體素的時(shí)間序列間進(jìn)行皮爾遜相關(guān)分析,本文采用高斯核函數(shù)改進(jìn)傳統(tǒng)線性時(shí)間序列,提出基于高斯核的時(shí)間序列模型。相比傳統(tǒng)模型,改進(jìn)后的模型擁有更好擬合效果。結(jié)合改進(jìn)后的模型和功能連接度分析方法,提取兩種狀態(tài)的青少年吸煙者的功能連接度,并進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn),得到戒斷誘發(fā)渴求大腦功能連接度差異,運(yùn)用多元回歸分析方法,探究青少年吸煙者渴求與功能連接度的關(guān)系。本研究促進(jìn)了對(duì)吸煙者短期戒斷下全腦功能變化模式的理解,并為吸煙者戒斷誘發(fā)渴求的神經(jīng)機(jī)制提供了一定的影像學(xué)依據(jù)。(2)采用模式分類方法識(shí)別青少年吸煙者。本文提出基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的特征融合和多元屬性選擇的模式分類方法,并將該方法應(yīng)用于青少年吸煙者的研究。該工作使用青少年吸煙者的多模態(tài)磁共振成像數(shù)據(jù),提取各類影像指標(biāo),進(jìn)行特征融合;然后,采用低秩自表達(dá)屬性選擇算法進(jìn)行特征選擇;最后,利用線性支持向量機(jī)進(jìn)行分類,同時(shí),用邏輯回歸驗(yàn)證線性支持向量機(jī)的魯棒性,比較兩種分類器的有貢獻(xiàn)腦區(qū)/有貢獻(xiàn)特征是否相同,有貢獻(xiàn)特征的權(quán)重是否相關(guān)。結(jié)果表明融合特征的效果優(yōu)于單變量分析方法的效果。對(duì)分類貢獻(xiàn)最大的腦區(qū)涉及紋狀體-額葉回路的腦區(qū),該腦區(qū)在工作一中也有發(fā)現(xiàn),驗(yàn)證了工作一的結(jié)果。綜上所述,本文使用功能連接度方法揭示了戒斷誘發(fā)吸煙者渴求強(qiáng)度與認(rèn)知控制損傷的腦神經(jīng)機(jī)制有關(guān)。此外,使用基于多元屬性選擇的模式分類方法對(duì)吸煙個(gè)體進(jìn)行分類。兩項(xiàng)研究都發(fā)現(xiàn),紋狀體-額葉回路的腦區(qū)在吸煙成癮中具有重要作用,這將為吸煙成癮的治療提供指導(dǎo)和借鑒。
【學(xué)位授予單位】:廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TP391.41;C913.5
【圖文】:
隨著研究的深入,越來(lái)越多的科研者認(rèn)為成癮是一種大腦疾界頂級(jí)醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)道,成癮者往往要經(jīng)歷三個(gè)階段的興奮成迷階段,再到戒斷藥物的消極情緒階段,以及戒斷藥物后強(qiáng)烈的腦區(qū)的激活、腦區(qū)回路的激活以及臨床行為指標(biāo)都相關(guān)[5, 6]。研究者通常把非物質(zhì)成癮以及物質(zhì)成癮。常見(jiàn)的物質(zhì)成癮有可卡因,冰毒,酒精,海洛煙草在生活中非常常見(jiàn)。常見(jiàn)的非物質(zhì)成癮有社交媒體、網(wǎng)絡(luò)游戲、病理等。成癮往往對(duì)個(gè)人和社會(huì)都帶來(lái)嚴(yán)重危害,例如引發(fā)重大疾病、暴力犯罪對(duì)個(gè)人和社會(huì)都會(huì)帶來(lái)不同程度地危害,并且研究神經(jīng)回路有利于了解藥kow 等研究者對(duì)此做了相關(guān)的研究,發(fā)現(xiàn)成癮者的多個(gè)腦神經(jīng)回路的功能發(fā)與行為有關(guān)。他們團(tuán)隊(duì)就此提出了藥物成癮模型[7]。隨著研究的進(jìn)一步深癮和腦神經(jīng)回路網(wǎng)絡(luò)有關(guān),特別是以下的四個(gè)神經(jīng)回路網(wǎng)絡(luò),與紋狀體腦 (reward circuit),與眶額葉腦區(qū)有關(guān)的動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)回路 (motivation/drive circu關(guān)的記憶學(xué)習(xí)回路 (memory and learning circuit) 以及與額葉腦區(qū)有關(guān)的認(rèn)nitive control circuit)[8, 9](如下圖 1.1)。如果成癮者的認(rèn)知控制相關(guān)的神經(jīng)回會(huì)使得成癮模型發(fā)生異常并表現(xiàn)為無(wú)法控制自己的行為。
圖 2.1 基于體素形態(tài)學(xué)處理流程1)對(duì)圖像進(jìn)行空間的標(biāo)準(zhǔn)化操作(包括仿射變化)2)圖像分割(包括使用先驗(yàn)概率信息和高斯混合模型),將圖像分割成白質(zhì)、3)平滑(包括使用高斯平滑去噪)4)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析彌散磁共振成像彌散核磁共振原理于水分子在不同的介質(zhì)(例如白質(zhì)、灰質(zhì)和腦脊液)中擴(kuò)散特性不同,彌散磁這一原理,可以檢測(cè)到大腦白質(zhì)纖維[39]。水分子在大腦中的灰質(zhì)和腦脊液(分腦區(qū)沿著每個(gè)方向的擴(kuò)散速率是均等的,進(jìn)而表現(xiàn)出各向同性擴(kuò)散。而在大腦非均勻,這使得水分子在白質(zhì)中軸向擴(kuò)散較快以及徑向擴(kuò)散速率慢,進(jìn)而表現(xiàn)散。當(dāng)處于磁場(chǎng)中的人體組織(大腦)施加一個(gè)垂直的射頻脈沖,不同的腦組
本文編號(hào):2713838
【學(xué)位授予單位】:廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:TP391.41;C913.5
【圖文】:
隨著研究的深入,越來(lái)越多的科研者認(rèn)為成癮是一種大腦疾界頂級(jí)醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)道,成癮者往往要經(jīng)歷三個(gè)階段的興奮成迷階段,再到戒斷藥物的消極情緒階段,以及戒斷藥物后強(qiáng)烈的腦區(qū)的激活、腦區(qū)回路的激活以及臨床行為指標(biāo)都相關(guān)[5, 6]。研究者通常把非物質(zhì)成癮以及物質(zhì)成癮。常見(jiàn)的物質(zhì)成癮有可卡因,冰毒,酒精,海洛煙草在生活中非常常見(jiàn)。常見(jiàn)的非物質(zhì)成癮有社交媒體、網(wǎng)絡(luò)游戲、病理等。成癮往往對(duì)個(gè)人和社會(huì)都帶來(lái)嚴(yán)重危害,例如引發(fā)重大疾病、暴力犯罪對(duì)個(gè)人和社會(huì)都會(huì)帶來(lái)不同程度地危害,并且研究神經(jīng)回路有利于了解藥kow 等研究者對(duì)此做了相關(guān)的研究,發(fā)現(xiàn)成癮者的多個(gè)腦神經(jīng)回路的功能發(fā)與行為有關(guān)。他們團(tuán)隊(duì)就此提出了藥物成癮模型[7]。隨著研究的進(jìn)一步深癮和腦神經(jīng)回路網(wǎng)絡(luò)有關(guān),特別是以下的四個(gè)神經(jīng)回路網(wǎng)絡(luò),與紋狀體腦 (reward circuit),與眶額葉腦區(qū)有關(guān)的動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)回路 (motivation/drive circu關(guān)的記憶學(xué)習(xí)回路 (memory and learning circuit) 以及與額葉腦區(qū)有關(guān)的認(rèn)nitive control circuit)[8, 9](如下圖 1.1)。如果成癮者的認(rèn)知控制相關(guān)的神經(jīng)回會(huì)使得成癮模型發(fā)生異常并表現(xiàn)為無(wú)法控制自己的行為。
圖 2.1 基于體素形態(tài)學(xué)處理流程1)對(duì)圖像進(jìn)行空間的標(biāo)準(zhǔn)化操作(包括仿射變化)2)圖像分割(包括使用先驗(yàn)概率信息和高斯混合模型),將圖像分割成白質(zhì)、3)平滑(包括使用高斯平滑去噪)4)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析彌散磁共振成像彌散核磁共振原理于水分子在不同的介質(zhì)(例如白質(zhì)、灰質(zhì)和腦脊液)中擴(kuò)散特性不同,彌散磁這一原理,可以檢測(cè)到大腦白質(zhì)纖維[39]。水分子在大腦中的灰質(zhì)和腦脊液(分腦區(qū)沿著每個(gè)方向的擴(kuò)散速率是均等的,進(jìn)而表現(xiàn)出各向同性擴(kuò)散。而在大腦非均勻,這使得水分子在白質(zhì)中軸向擴(kuò)散較快以及徑向擴(kuò)散速率慢,進(jìn)而表現(xiàn)散。當(dāng)處于磁場(chǎng)中的人體組織(大腦)施加一個(gè)垂直的射頻脈沖,不同的腦組
【參考文獻(xiàn)】
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1 陳雅靜;馬瑤;卜利梅;蘇少平;張曉花;袁凱;喻大華;;青少年吸煙成癮者Flanker任務(wù)下事件相關(guān)電位研究[J];中華行為醫(yī)學(xué)與腦科學(xué)雜志;2018年01期
2 蘇少平;喻大華;卜利梅;馬瑤;陳雅靜;張曉花;袁凱;;青少年吸煙成癮者靜息狀態(tài)下腦電圖的變化[J];中華行為醫(yī)學(xué)與腦科學(xué)雜志;2017年11期
3 喻大華;卜利梅;薛婷;張明;任曉穎;谷宇;袁凱;;吸煙成癮的磁共振影像學(xué)研究進(jìn)展[J];實(shí)用放射學(xué)雜志;2016年09期
4 屈堅(jiān)定,余星池;中國(guó)青少年的吸煙問(wèn)題研究[J];中國(guó)青年研究;2004年03期
本文編號(hào):2713838
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