本文關(guān)鍵詞：兩種因果網(wǎng)絡(luò)研究方法及其比較

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【摘要】：人的大腦大約由101一個神經(jīng)元組成,其中包含1015個神經(jīng)突觸連接,是目前所知的最為復(fù)雜的體系之一。研究者認(rèn)為,精神疾病可能對大腦的結(jié)構(gòu)和功能有影響，，因此對大腦網(wǎng)絡(luò)的研究顯得尤為重要。近年來,功能磁共振成像(function Magnetic Resonance Imaging, fMRI)等腦功能成像技術(shù)也隨著腦網(wǎng)絡(luò)的深入研究而不斷發(fā)展起來。隨著這些腦成像技術(shù)的快速發(fā)展以及實驗技術(shù)的進(jìn)步,人們可以得到高精度的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù),從而為復(fù)雜大腦的研究提供了可能’。本文對大腦網(wǎng)絡(luò)分析就是基于功能磁共振成像數(shù)據(jù)而進(jìn)行的。效應(yīng)連接是腦網(wǎng)絡(luò)研究中的一項重要內(nèi)容,Granger因果分析則是其中的一種。它廣泛應(yīng)用于神經(jīng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、信號處理和工程學(xué)等領(lǐng)域,近年來被逐漸應(yīng)用于大腦功能磁共振成像數(shù)據(jù)效應(yīng)連接分析。配對Granger因果分析不能判斷腦網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的影響是直接影響還是間接影響,因而對于多個節(jié)點之間的連接可能出現(xiàn)“偽連接”的情況。條件Granger因果分析和Silencing方法正好可以彌補(bǔ)這種缺陷,這兩種方法都能判斷出兩個腦區(qū)之間的連接是直接連接還是通過第三個腦區(qū)構(gòu)成的間接連接,從而將間接連接去掉,只保留直接連接,使得大腦網(wǎng)絡(luò)連接更加清晰明朗。本文中出現(xiàn)的腦網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)連接方法主要有兩種：條件Granger因果關(guān)系分析和Silencing方法�！葘煞N方法應(yīng)用于toy model構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),然后將兩種方法分別應(yīng)用于任務(wù)態(tài)fMRI數(shù)據(jù)分析。對于43例精神分裂癥病人和33例正常對照的fMRI數(shù)據(jù),分別討論了其腦效應(yīng)連接網(wǎng)絡(luò),并用雙樣本t檢驗得出了兩組中存在顯著差異的連接。結(jié)果發(fā)現(xiàn),注意力網(wǎng)絡(luò)、額葉內(nèi)部分別是激活腦區(qū)和差異性效應(yīng)連接的主要集中區(qū)域。對于條件Granger方法構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),我們還得出了正常人組和病人組總體網(wǎng)絡(luò)連接圖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)額葉成為了網(wǎng)絡(luò)連接中心；對于Silencing方法,我們還得出了正常人組和病人組Silencing值的頻數(shù)分布直方圖,并發(fā)現(xiàn)額中回等腦區(qū)受到損傷。通過比較兩種方法所建立的網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)條件Granger因果關(guān)系分析方法的結(jié)果優(yōu)于Silencing方法,不失為研究大腦網(wǎng)絡(luò)連接的一種好方法。
【關(guān)鍵詞】：條件Granger因果 腦網(wǎng)絡(luò) Silencing方法 精神分裂癥
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R749.3;R445.2
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 腦效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)12-15
• 2 數(shù)據(jù)及其預(yù)處理15-19
• 2.1 數(shù)據(jù)15
• 2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理15-16
• 2.3 感興趣腦區(qū)的獲取16-19
• 2.3.1 定義節(jié)點16-17
• 2.3.2 時間序列提取17
• 2.3.3 時間序列預(yù)處理17-19
• 3 數(shù)學(xué)理論19-23
• 3.1 配對Granger因果分析19-20
• 3.2 AIC準(zhǔn)則20-21
• 3.3 Bootstrap方法21-23
• 4 用條件Granger因果分析方法構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)23-29
• 4.1 多變量條件Granger因果關(guān)系23-24
• 4.2 用toy model數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)24-26
• 4.3 用fMRI數(shù)據(jù)構(gòu)建大腦網(wǎng)絡(luò)26-29
• 4.3.1 總體網(wǎng)絡(luò)26-28
• 4.3.2 差異網(wǎng)絡(luò)28-29
• 5 用Silencing方法構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)29-35
• 5.1 Silencing方法29-31
• 5.2 用toy model數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)31
• 5.3 用fMRI數(shù)據(jù)構(gòu)建大腦網(wǎng)絡(luò)31-35
• 6 兩種方法所構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的比較35-37
• 7 總結(jié)37-39
• 參考文獻(xiàn)39-41
• 附錄41-43
• 致謝43-45

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李俊;格蘭杰因果分析方法及其在fMR數(shù)據(jù)中的運用[D];電子科技大學(xué);2013年

本文編號：675951