功能磁共振成像動(dòng)態(tài)腦功能連接網(wǎng)絡(luò)分析方法及其在腦疾病中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-02 00:31
人腦是目前已知的最復(fù)雜系統(tǒng),理解大腦運(yùn)作機(jī)制對(duì)于神經(jīng)退行性疾病及精神類疾病的病理研究有重大意義。傳統(tǒng)的功能連接分析是基于大腦區(qū)域間功能交互在時(shí)間上平穩(wěn)的假設(shè),忽略了功能連接的動(dòng)態(tài)變化,而動(dòng)態(tài)功能連接(dFC)能夠捕獲人腦活動(dòng)的細(xì)微時(shí)變,有助于深刻揭示腦的神經(jīng)活動(dòng),為腦疾病的病理生理機(jī)制提供重要標(biāo)志物,具有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。文中綜述了fMRI的dFC分析理論及其在腦疾病中應(yīng)用的研究進(jìn)展,總結(jié)及匯總dFC的計(jì)算分析方法。
【文章來源】:中國(guó)臨床神經(jīng)科學(xué). 2020,28(05)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
基于滑動(dòng)時(shí)間窗的d FC分析示意圖
該研究發(fā)現(xiàn)大腦默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)與正激活任務(wù)網(wǎng)絡(luò)間的負(fù)相關(guān)是瞬時(shí)性的,而非穩(wěn)定的。WTC能夠研究f MRI時(shí)間序列間耦合中的平穩(wěn)變化從而捕獲高低頻的細(xì)節(jié)信息,為腦網(wǎng)絡(luò)分析提供新的研究視角(圖2)。此外,Yaesoubi等[8](2015)使用該方法發(fā)現(xiàn)被試男女性別間在不同的功能網(wǎng)絡(luò)連接模型的占有率有顯著差異,而在使用時(shí)間滑窗分析方法時(shí)卻沒有發(fā)現(xiàn)這一差異,說明時(shí)頻相干方法相較滑窗分析方法可以捕獲更多的細(xì)節(jié)信息。鑒于滑動(dòng)時(shí)間窗法的時(shí)間分辨率低及時(shí)間序列頭尾部分動(dòng)態(tài)信息易丟失的缺點(diǎn),Omidvarnia等[9]于2016年提出一個(gè)新穎的靜息態(tài)f MRI分析框架,稱為動(dòng)態(tài)區(qū)域相位同步(dynamic regional phase synchrony,DRe PS),其主要是測(cè)量空間上臨近的f MRI體素的瞬時(shí)相位相干同步性。研究發(fā)現(xiàn)在靜息態(tài)狀態(tài)下,DRe PS能夠顯示0.002~0.020 Hz的超慢波動(dòng)。同時(shí),根據(jù)DRe PS的變化可定義空間上聚集的大腦區(qū)域,這些區(qū)域稱之為局部相位同步網(wǎng)絡(luò)(local phase synchrony networks)。在某些特定網(wǎng)絡(luò)中,靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)(resting state networks)與局部相位同步網(wǎng)絡(luò)具有很高的相似性,如主視覺區(qū)(primary visual area)、后扣帶回皮質(zhì)(posterior cingulate cortex)及運(yùn)動(dòng)區(qū)域(motor areas)。這表明未來相位同步網(wǎng)絡(luò)可以為探索正常或異常大腦動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供新見解。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]fMRI動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及其在腦部疾病識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 馬士林,梅雪,李微微,周宇. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(10)
[2]基于獨(dú)立成分分析的精神分裂癥患者動(dòng)態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)分析新方法[J]. 杜宇慧,桂志國(guó),隋婧. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2015(06)
[3]多發(fā)性硬化診斷標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展與解讀[J]. 劉梅,蔡振林,蔣雨平. 中國(guó)臨床神經(jīng)科學(xué). 2012(04)
本文編號(hào):3417646
【文章來源】:中國(guó)臨床神經(jīng)科學(xué). 2020,28(05)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
基于滑動(dòng)時(shí)間窗的d FC分析示意圖
該研究發(fā)現(xiàn)大腦默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)與正激活任務(wù)網(wǎng)絡(luò)間的負(fù)相關(guān)是瞬時(shí)性的,而非穩(wěn)定的。WTC能夠研究f MRI時(shí)間序列間耦合中的平穩(wěn)變化從而捕獲高低頻的細(xì)節(jié)信息,為腦網(wǎng)絡(luò)分析提供新的研究視角(圖2)。此外,Yaesoubi等[8](2015)使用該方法發(fā)現(xiàn)被試男女性別間在不同的功能網(wǎng)絡(luò)連接模型的占有率有顯著差異,而在使用時(shí)間滑窗分析方法時(shí)卻沒有發(fā)現(xiàn)這一差異,說明時(shí)頻相干方法相較滑窗分析方法可以捕獲更多的細(xì)節(jié)信息。鑒于滑動(dòng)時(shí)間窗法的時(shí)間分辨率低及時(shí)間序列頭尾部分動(dòng)態(tài)信息易丟失的缺點(diǎn),Omidvarnia等[9]于2016年提出一個(gè)新穎的靜息態(tài)f MRI分析框架,稱為動(dòng)態(tài)區(qū)域相位同步(dynamic regional phase synchrony,DRe PS),其主要是測(cè)量空間上臨近的f MRI體素的瞬時(shí)相位相干同步性。研究發(fā)現(xiàn)在靜息態(tài)狀態(tài)下,DRe PS能夠顯示0.002~0.020 Hz的超慢波動(dòng)。同時(shí),根據(jù)DRe PS的變化可定義空間上聚集的大腦區(qū)域,這些區(qū)域稱之為局部相位同步網(wǎng)絡(luò)(local phase synchrony networks)。在某些特定網(wǎng)絡(luò)中,靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)(resting state networks)與局部相位同步網(wǎng)絡(luò)具有很高的相似性,如主視覺區(qū)(primary visual area)、后扣帶回皮質(zhì)(posterior cingulate cortex)及運(yùn)動(dòng)區(qū)域(motor areas)。這表明未來相位同步網(wǎng)絡(luò)可以為探索正常或異常大腦動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)提供新見解。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]fMRI動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及其在腦部疾病識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 馬士林,梅雪,李微微,周宇. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2016(10)
[2]基于獨(dú)立成分分析的精神分裂癥患者動(dòng)態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)分析新方法[J]. 杜宇慧,桂志國(guó),隋婧. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2015(06)
[3]多發(fā)性硬化診斷標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展與解讀[J]. 劉梅,蔡振林,蔣雨平. 中國(guó)臨床神經(jīng)科學(xué). 2012(04)
本文編號(hào):3417646
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