基于大尺度腦網(wǎng)絡(luò)分析方法的腦可塑性研究
發(fā)布時間:2021-11-03 18:21
腦可塑性是指大腦在外界環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)的作用下不斷塑造自身的結(jié)構(gòu)與功能從而適應(yīng)環(huán)境需要的能力。在個體發(fā)展的整個過程中大腦都具有一定的可塑性。在剛出生時,嬰兒大腦便擁有約兩千萬億個神經(jīng)元,但是此時的神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)是相對冗余的、雜亂的。隨著年齡的增長,在學(xué)習(xí)、訓(xùn)練以及多種經(jīng)驗(yàn)等因素下,大腦神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)開始逐漸精簡和修飾。經(jīng)常使用的聯(lián)結(jié)得到強(qiáng)化并保留下來,逐漸形成適應(yīng)外界環(huán)境的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。因此,從神經(jīng)元聯(lián)結(jié)的角度上來說,學(xué)習(xí)是形成新聯(lián)結(jié)的過程,而練習(xí)則是鞏固已有聯(lián)結(jié)的過程。以往的神經(jīng)可塑性研究多從分子、突觸水平到皮層功能區(qū)域水平的角度來研究,已取得了一定進(jìn)展。雖然單個神經(jīng)元或功能腦區(qū)都有自身不可忽略的作用,但是這些神經(jīng)元或腦區(qū)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)中不同部分之間的相互協(xié)調(diào)和相互作用才是個體表現(xiàn)出綜合行為的根本原因。因此,從腦連接網(wǎng)絡(luò)的角度考察個體發(fā)展、學(xué)習(xí)與訓(xùn)練引起的神經(jīng)可塑性具有十分重要的理論和應(yīng)用意義。本文主要以腦功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)為載體,以大尺度腦功能連接網(wǎng)絡(luò)分析方法為手段,輔以形態(tài)學(xué)分析,以及功能-功能(靜...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 大腦神經(jīng)可塑性研究
1.1.1 學(xué)習(xí)與訓(xùn)練引起的神經(jīng)可塑性
1.1.2 大腦發(fā)展過程中的神經(jīng)可塑性
1.2 磁共振成像概述
1.2.1 血氧水平依賴的功能磁共振成像
1.2.2 靜息態(tài)功能磁共振成像
1.3 大尺度腦功能網(wǎng)絡(luò)分析方法概述
1.3.1 靜息態(tài)功能連接的分析方法
1.3.2 靜息態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)
1.3.3 全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)與“小世界”屬性
1.4 腦功能連接方法在神經(jīng)可塑性中的應(yīng)用
1.5 論文的選題和研究內(nèi)容
第二章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的大尺度認(rèn)知腦網(wǎng)絡(luò)可塑性研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 研究對象
2.2.2 刺激材料
2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.2.4 影像數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.5 基于廣義線性模型的任務(wù)態(tài)數(shù)據(jù)分析
2.2.6 靜息態(tài)功能連接腦網(wǎng)絡(luò)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 行為結(jié)果
2.3.2 腦功能成像結(jié)果
2.4 討論
2.4.1 認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)活動在認(rèn)知任務(wù)中的調(diào)制作用
2.4.2 認(rèn)知專長對任務(wù)中默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)激活的影響
2.4.3 認(rèn)知學(xué)習(xí)與訓(xùn)練引起默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)自發(fā)活動的可塑性改變
2.4.4 任務(wù)正相關(guān)網(wǎng)絡(luò)不受認(rèn)知專長訓(xùn)練的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的腦形態(tài)學(xué)與功能連接可塑性研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 研究對象
3.2.2 結(jié)構(gòu)與功能影像數(shù)據(jù)采集
3.2.3 優(yōu)化的基于體素的形態(tài)學(xué)測量
3.2.4 靜息態(tài)功能連接分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起尾狀核灰質(zhì)體積減少
3.3.2 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起尾狀核 -默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接增強(qiáng)
3.4 討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的全腦大尺度功能連接網(wǎng)絡(luò)可塑性研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 研究對象
4.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集
4.2.3 功能連接網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
4.2.4 網(wǎng)絡(luò)圖論分析
4.3 結(jié)果
4.3.1 全腦功能網(wǎng)絡(luò)連接強(qiáng)度的組間比較
4.3.2 全腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)的組間比較
4.4 討論
4.4.1 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起全腦功能網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)
4.4.2 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起功能網(wǎng)絡(luò)“小世界”屬性增強(qiáng)
4.4.3 本章小結(jié)
第五章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的腦功能連接密度可塑性研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 研究對象
5.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集
5.2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.4 功能連接密度分析
5.2.5 統(tǒng)計分析
5.3 結(jié)果
5.3.1 短程與長程功能連接密度分布
5.3.2 短程與長程功能連接密度圖的組間比較
5.4 討論
5.4.1 短程功能連接密度的組間差異
5.4.2 長程功能連接密度的組間差異
5.4.3 本章小結(jié)
第六章 基于大尺度功能連接分析的內(nèi)側(cè)顳葉記憶系統(tǒng)研究
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 研究對象
6.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
6.2.3 靜息態(tài)功能連接分析
6.3 結(jié)果
6.3.1 海馬與海馬旁回不同的功能連接網(wǎng)絡(luò)
6.3.2 海馬縱軸亞區(qū)的功能連接回路
6.3.3 海馬旁回縱軸亞區(qū)的功能連接回路
6.4 討論
6.4.1 海馬與海馬旁回不同的功能連接回路
6.4.2 海馬縱軸方向上的功能連接組織模式
6.4.3 海馬旁回縱軸方向上的功能連接組織模式
6.5 本章小結(jié)
第七章 腦發(fā)育的內(nèi)側(cè)顳葉記憶網(wǎng)絡(luò)可塑性研究
7.1 引言
7.2 材料與方法
7.2.1 研究對象
7.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
7.2.3 靜息態(tài)功能連接分析
7.3 結(jié)果
7.3.1 海馬前部功能連接的組間比較
7.3.2 海馬后部功能連接的組間比較
7.3.3 發(fā)育過程中海馬的功能分離與整合
7.4 討論
7.5 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
8.1 本文總結(jié)
8.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
附錄 中英文縮略表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兒童青少年認(rèn)知能力發(fā)展與腦發(fā)育[J]. 李艷瑋,李燕芳. 心理科學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[2]靜息狀態(tài)下腦功能連接的磁共振成像研究[J]. 楊麗琴,林富春,雷皓. 波譜學(xué)雜志. 2010(03)
[3]腦可塑性研究綜述[J]. 郭瑞芳,彭聃齡. 心理科學(xué). 2005(02)
本文編號:3474123
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 大腦神經(jīng)可塑性研究
1.1.1 學(xué)習(xí)與訓(xùn)練引起的神經(jīng)可塑性
1.1.2 大腦發(fā)展過程中的神經(jīng)可塑性
1.2 磁共振成像概述
1.2.1 血氧水平依賴的功能磁共振成像
1.2.2 靜息態(tài)功能磁共振成像
1.3 大尺度腦功能網(wǎng)絡(luò)分析方法概述
1.3.1 靜息態(tài)功能連接的分析方法
1.3.2 靜息態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò)
1.3.3 全腦功能連接網(wǎng)絡(luò)與“小世界”屬性
1.4 腦功能連接方法在神經(jīng)可塑性中的應(yīng)用
1.5 論文的選題和研究內(nèi)容
第二章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的大尺度認(rèn)知腦網(wǎng)絡(luò)可塑性研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 研究對象
2.2.2 刺激材料
2.2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.2.4 影像數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理
2.2.5 基于廣義線性模型的任務(wù)態(tài)數(shù)據(jù)分析
2.2.6 靜息態(tài)功能連接腦網(wǎng)絡(luò)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 行為結(jié)果
2.3.2 腦功能成像結(jié)果
2.4 討論
2.4.1 認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)活動在認(rèn)知任務(wù)中的調(diào)制作用
2.4.2 認(rèn)知專長對任務(wù)中默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)激活的影響
2.4.3 認(rèn)知學(xué)習(xí)與訓(xùn)練引起默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)自發(fā)活動的可塑性改變
2.4.4 任務(wù)正相關(guān)網(wǎng)絡(luò)不受認(rèn)知專長訓(xùn)練的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的腦形態(tài)學(xué)與功能連接可塑性研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 研究對象
3.2.2 結(jié)構(gòu)與功能影像數(shù)據(jù)采集
3.2.3 優(yōu)化的基于體素的形態(tài)學(xué)測量
3.2.4 靜息態(tài)功能連接分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起尾狀核灰質(zhì)體積減少
3.3.2 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起尾狀核 -默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接增強(qiáng)
3.4 討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的全腦大尺度功能連接網(wǎng)絡(luò)可塑性研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 研究對象
4.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集
4.2.3 功能連接網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
4.2.4 網(wǎng)絡(luò)圖論分析
4.3 結(jié)果
4.3.1 全腦功能網(wǎng)絡(luò)連接強(qiáng)度的組間比較
4.3.2 全腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫再|(zhì)的組間比較
4.4 討論
4.4.1 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起全腦功能網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)
4.4.2 認(rèn)知專長訓(xùn)練引起功能網(wǎng)絡(luò)“小世界”屬性增強(qiáng)
4.4.3 本章小結(jié)
第五章 認(rèn)知專長訓(xùn)練的腦功能連接密度可塑性研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 研究對象
5.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集
5.2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.4 功能連接密度分析
5.2.5 統(tǒng)計分析
5.3 結(jié)果
5.3.1 短程與長程功能連接密度分布
5.3.2 短程與長程功能連接密度圖的組間比較
5.4 討論
5.4.1 短程功能連接密度的組間差異
5.4.2 長程功能連接密度的組間差異
5.4.3 本章小結(jié)
第六章 基于大尺度功能連接分析的內(nèi)側(cè)顳葉記憶系統(tǒng)研究
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 研究對象
6.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
6.2.3 靜息態(tài)功能連接分析
6.3 結(jié)果
6.3.1 海馬與海馬旁回不同的功能連接網(wǎng)絡(luò)
6.3.2 海馬縱軸亞區(qū)的功能連接回路
6.3.3 海馬旁回縱軸亞區(qū)的功能連接回路
6.4 討論
6.4.1 海馬與海馬旁回不同的功能連接回路
6.4.2 海馬縱軸方向上的功能連接組織模式
6.4.3 海馬旁回縱軸方向上的功能連接組織模式
6.5 本章小結(jié)
第七章 腦發(fā)育的內(nèi)側(cè)顳葉記憶網(wǎng)絡(luò)可塑性研究
7.1 引言
7.2 材料與方法
7.2.1 研究對象
7.2.2 功能影像數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理
7.2.3 靜息態(tài)功能連接分析
7.3 結(jié)果
7.3.1 海馬前部功能連接的組間比較
7.3.2 海馬后部功能連接的組間比較
7.3.3 發(fā)育過程中海馬的功能分離與整合
7.4 討論
7.5 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
8.1 本文總結(jié)
8.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
附錄 中英文縮略表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兒童青少年認(rèn)知能力發(fā)展與腦發(fā)育[J]. 李艷瑋,李燕芳. 心理科學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[2]靜息狀態(tài)下腦功能連接的磁共振成像研究[J]. 楊麗琴,林富春,雷皓. 波譜學(xué)雜志. 2010(03)
[3]腦可塑性研究綜述[J]. 郭瑞芳,彭聃齡. 心理科學(xué). 2005(02)
本文編號:3474123
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