本文關(guān)鍵詞：麻醉狀態(tài)下腦活動的無尺度屬性:一項探索性的功能磁共振研究

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【摘要】：大腦活動的無尺度屬性是近年來神經(jīng)科學研究領(lǐng)域的一個熱點。無尺度屬性可通過時間序列的自相似性來體現(xiàn),例如時間結(jié)構(gòu)的長程相關(guān)性(long-range temporal correlations(LRTCs))。以往研究發(fā)現(xiàn),自發(fā)腦活動的時間結(jié)構(gòu)具有長程相關(guān)性,并且其長程相關(guān)的程度與該區(qū)域腦活動的時間變異性的大小存在相關(guān)性。然而,這種相關(guān)性的生理意義目前仍未知。另一方面,意識水平是否對這種相關(guān)性具有影響,尚待研究。本研究通過使用功能磁共振技術(shù)(fMRI),研究了在麻醉和清醒狀態(tài)下,功能磁共振信號的長程相關(guān)性,以及其與信號的變異性之間的關(guān)系,并探究了這種長程相關(guān)性對于意識水平的影響。我們的數(shù)據(jù)表明:相對于清醒狀態(tài),麻醉狀態(tài)下的腦活動長程相關(guān)性(通過冪率指數(shù)測得(Power-law exponent-PLE))和變異性(通過標準差(SD)測得)都顯著降低。此外,在麻醉狀態(tài)下,PLE和SD之間的相關(guān)性也消失了,而這種相關(guān)性在清醒狀態(tài)下是顯著的。最后,我們采用邏輯回歸(LR)和受試者工作特征曲線(ROC),發(fā)現(xiàn)在判斷被試的意識狀態(tài)上,邏輯回歸和ROC的結(jié)合能提供高于90%的判斷準確率。綜上所述,我們的研究第一次發(fā)現(xiàn)了在麻醉狀態(tài)下的長程相關(guān)性的改變,以及其和變異性的失耦合。通過這個探索性的研究,我們認為自發(fā)腦活動的時間結(jié)構(gòu),如其長程相關(guān)性,以及其與時程的變異性的相關(guān),可能對于大腦維持有意識的狀態(tài),具有一定的作用。
【關(guān)鍵詞】：靜息態(tài) 功能磁共振 意識 無尺度屬性 麻醉
【學位授予單位】：杭州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R614;R445.2
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 功能磁共振研究簡介10-11
• 1.1.1 功能磁共振介紹10
• 1.1.2 BOLD信號的原理10
• 1.1.3 靜息態(tài)功能磁共振10-11
• 1.2 意識的神經(jīng)科學簡介11-17
• 1.2.1 意識定義11
• 1.2.2 麻醉的機制11-12
• 1.2.3 關(guān)于神經(jīng)意識相關(guān)物的研究12-15
• 1.2.4 麻醉研究對意識診斷的臨床意義15-16
• 1.2.5 麻醉對于意識模型的意義16-17
• 1.3 無尺度現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 無尺度現(xiàn)象定義17
• 1.3.2 無尺度現(xiàn)象的研究方法17-19
• 1.3.3 腦活動的無尺度現(xiàn)象研究19-20
• 1.3.4 腦活動的無尺度現(xiàn)象與意識之間的關(guān)系20-21
• 2 問題的提出21-23
• 3 實驗方法和流程23-31
• 3.1 被試23
• 3.1.1 麻醉和清醒狀態(tài)被試23
• 3.1.2 獨立健康被試控制組23
• 3.2 麻醉和清醒被試組流程23-26
• 3.3 功能磁共振數(shù)據(jù)采集26
• 3.3.1 麻醉和清醒狀態(tài)數(shù)據(jù)26
• 3.3.2 獨立健康被試組26
• 3.4 磁共振數(shù)據(jù)預處理26-27
• 3.5 感興趣區(qū)的定義27
• 3.6 冪律指數(shù)的計算27-28
• 3.7 BOLD信號的標準差(SD)計算28
• 3.8 邏輯回歸(LR)和受試者工作特征曲線(ROC)分析28-29
• 3.9 棄一法測試29
• 3.10 統(tǒng)計分析29-31
• 4 結(jié)果31-37
• 4.1 麻醉狀態(tài)下PLE和SD全局降低31-33
• 4.2 PLE和SD的相關(guān)分析33-34
• 4.3 使用PLE和SD來鑒別被試的臨床上的意識狀態(tài)34-37
• 5 討論37-39
• 5.1 腦活動的長程相關(guān)性和意識程度之間的關(guān)系37
• 5.2 長程相關(guān)性和時間變異性37-38
• 5.3 方法學議題38-39
• 6 結(jié)論39-40
• 參考文獻40-52
• 個人簡歷以及在校期間成果52-55

【相似文獻】

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