面孔信息是人類的生存進(jìn)化和社交生活中最重要的視覺刺激之一。而面孔信息在大腦中的加工機(jī)制仍不得而知。探究面孔識(shí)別的腦連接網(wǎng)絡(luò)有助于人們了解面孔信息在大腦中的加工機(jī)制;有助于對(duì)臨床上伴有面孔識(shí)別障礙疾病的研究和治療;還有助于機(jī)器視覺中人臉識(shí)別算法的改善和提升,對(duì)國(guó)土保衛(wèi)、公共安全和交通安檢上具有重要意義。在認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域,已有的研究證明人類的面孔識(shí)別能力存在兩種極端情況,即面孔識(shí)別超級(jí)能力和面孔身份識(shí)別障礙。進(jìn)一步的研究表明在普通人群中面孔識(shí)別能力也存在著較大的個(gè)體差異,而現(xiàn)存的研究往往忽略了個(gè)體差異所帶來的影響。本研究從面孔識(shí)別的個(gè)體差異角度入手,對(duì)面孔識(shí)別神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行研究。在神經(jīng)影像科學(xué)領(lǐng)域,發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與面孔識(shí)別相關(guān)的腦區(qū),比如:梭狀回面孔區(qū)(the fusiform face area,FFA)、枕葉面孔區(qū)(the occipital face area,OFA),以及顳葉等腦區(qū)。此外,進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)面孔識(shí)別能力依賴于一個(gè)分布于全腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)理論,面孔加工可以分解為多個(gè)認(rèn)知加工環(huán)節(jié),并由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多個(gè)相互協(xié)調(diào)的功能模塊實(shí)現(xiàn)。面孔識(shí)別可以視為面孔加工多個(gè)認(rèn)知環(huán)節(jié)的功能集成。因此,從網(wǎng)絡(luò)分析的角度入手探討面孔加工的腦區(qū)之間連接模式,可以為面孔加工神經(jīng)機(jī)制的進(jìn)一步研究提供直接的影像學(xué)依據(jù)。本研究利用彌散張量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)構(gòu)建面孔加工的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并對(duì)該網(wǎng)絡(luò)連接模式與面孔識(shí)別能力的個(gè)體差異之間的關(guān)系進(jìn)行分析。本研究首先通過一系列的面孔和物體識(shí)別任務(wù)來對(duì)被試者的面孔識(shí)別能力進(jìn)行測(cè)量,然后通過DTI技術(shù)獲取被試者大腦的結(jié)構(gòu)連接矩陣,最后探究被試者的腦結(jié)構(gòu)連接矩陣與面孔識(shí)別能力之間的關(guān)系。這里最后一步分析包括四階段,第一,根據(jù)現(xiàn)存的認(rèn)知和神經(jīng)影像知識(shí)選擇出可能與面孔加工相關(guān)的腦區(qū);第二,根據(jù)皮爾遜相關(guān)分析篩選出與面孔識(shí)別能力可能具有關(guān)聯(lián)的腦連接;第三,利用彈性網(wǎng)回歸建立基于大腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的面孔識(shí)別能力預(yù)測(cè)模型;最后,采用支持向量機(jī)(SVM)模型來驗(yàn)證本研究提取出的面孔識(shí)別腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的有效性。綜上,本研究得到了一個(gè)有效的面孔識(shí)別腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),并且驗(yàn)證了左側(cè)梭狀回腦區(qū)、部分枕葉腦區(qū)、右側(cè)顳極腦區(qū)以及部分邊緣系統(tǒng)腦區(qū)與面孔識(shí)別能力具有密切關(guān)系。這些發(fā)現(xiàn)表明傳統(tǒng)的功能影像研究中發(fā)現(xiàn)的面孔加工腦區(qū)在面孔識(shí)別腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要角色。此外,本研究還驗(yàn)證了面孔識(shí)別信息在大腦中是以腦網(wǎng)絡(luò)的形式加工的。本研究的發(fā)現(xiàn)有助于揭示面孔信息在整個(gè)面孔加工網(wǎng)絡(luò)中的傳遞模式,為研究面孔加工的神經(jīng)機(jī)制提供重要的影像學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R318
【部分圖文】：

ｕｔｐｕｔ＿ｂｖｅｃｓ，記錄掃描磁場(chǎng)加的方向信；（４）文文：ｏｕｔｐｕｔ＿ｉｎｆｏ．ｔｘｔ，被試的信息。??提取出的原始ＤＴＩ像如圖３－１所示：??■ＭＰＭＩ??圖３－１原始ＤＴＴ像??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｏｒｉｇｉｎａｌ?ＤＴＩ?ｉｍａｇｅ??提取出的原始Ｔ１像如圖３－２所示：??

原始DTT像

ｏｕｔｐｕｔ是經(jīng)格式轉(zhuǎn)換后的ＮｌｆＴＩ文件，在ｆｓｌｒｏｉ函數(shù)中作為輸入；ｎｏｄｉｆ是ｆｓｌｒｏｉ函??數(shù)的輸出，即未加權(quán)的圖像；０表示從第一張圖像開始提取；１表示只取一張圖像。??提取出的第一張未加權(quán)圖像如圖３－３所示：??圖３－３提取未加權(quán)的圖像??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｅｘｔｒａｃｔｅｄ?ｕｎｗｅｉｇｈｔｅｄ?ｉｍａｇｅ??對(duì)ＤＴＩ像去除非腦組織時(shí)，由于脖頸以下部分己經(jīng)去除，所以只需去掉頭蓋??骨邊緣即可。使用的命令行如下：??ｂｅｔ?ｎｏｄｉｆ?ｎｏｄｉｆ＿ｂｒａｉｎ?－ｏ?－ｍ?－ｆ?０．２??其中ｂｅｔ函數(shù)實(shí)現(xiàn)去除腦組織。指令中ｎｏｄｉｆ為提取出的未加權(quán)圖像，在ｂｅｔ??函數(shù)中作為輸入圖像；ｎｏｄｉｆ＿ｂｒａｉｎ是ｂｅｔ函數(shù)的輸出文件，即ＤＴＩ圖像去除頭蓋骨??后的圖像；－〇用于觀察去除頭蓋骨的程度是否合理；－ｍ用于生成ｍａｓｋ文件，該??文件用于后續(xù)的概率建模；－ｆ用于去除頭蓋骨，經(jīng)多次嘗試，最終選定去除頭骨參??數(shù)為０．２。??去除頭骨后的ＤＴＩ像如圖３－４所示：??１２??
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1 王聰;王肇軼;;面孔識(shí)別的特異性及加工模型[J];太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期

2 彭小虎,王國(guó)鋒,魏景漢,羅躍嘉;面孔識(shí)別特異性腦機(jī)制的ERP研究[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2004年06期

3 ;DTI公司籌建新廠[J];液晶通訊;1994年04期

4 彭小虎,魏景漢,羅躍嘉,趙侖,王國(guó)鋒;面孔識(shí)別的腦加工成分——N170的ERP研究[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2002年04期

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6 張向麗;面孔識(shí)別種族效應(yīng)的視知覺特性：行為、訓(xùn)練和眼動(dòng)的研究[D];浙江理工大學(xué);2015年

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8 李琎;旋轉(zhuǎn)自我面孔識(shí)別及其認(rèn)知機(jī)制[D];湖南師范大學(xué);2016年

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10 趙衛(wèi)輝;基于面孔識(shí)別的汽車前臉表情設(shè)計(jì)研究[D];湖南大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2881380