一 fMRI介紹及實驗設計

2021-09-24 19:11:57 字數 1526 閱讀 6196

fmri主要用於研究腦的功能。

全程:functional magnetic resonance imaging

原理:基於神經元功能活動對區域性氧耗量和腦血流影響程度不匹配所導致的區域性磁場性質變化的原理。

總結,就是rest狀態下,區域性氧耗量(含氧血紅蛋白變成脫氧血紅蛋白的過程)與腦血流作為磁場訊號基線,當tesk狀態下,兩者訊號差變大,就形成了fmri,而差值變大的原因就是腦神經元耗氧量明顯增加,但區域性血流量稍有增加。

簡而言之,fmri研究區域性神經元活動,就是研究區域性腦組織的功能。

實驗設計:

總體思路是:控制刺激呈現的時間和特徵來影響腦的認知加工的過程。

實驗設計時,控制改變以下變數:

(1)刺激的特性(作為針刺來說,就是腧穴的選擇、手法的選擇)

(2)刺激量(刺激的時間,從而影響積累量)

(3)任務態的任務(靜息態無此項)

(4)實驗變數對比(同一實驗不同變數或者其他)

實驗設計時,實驗流程整體分為三部分:組塊設計,事件相關設計,混合設計。

組塊設計(block designs):將相同條件的幾個行為實驗安排在一起。

形式:靜息-任務-靜息-任務…其中任務包含多個行為。

事件相關設計(event-related designs):將行為實驗分開,分別刺激,研究每個行為實驗的影響。

形式:任務1-間隔-任務2-間隔-任務3-間隔…其中每個行為實驗在相同的條件下進行,且間隔嚴格相同。

混合設計(mixed disigns):結合上述2種方案,能分離出認知過程中持續和短暫的processing

一句話理解(非科普):block designs 類似於成組的設計,event-related designs類似於單變數設計。

介紹各自的優缺點:

bd:優點:因為有多個刺激,所以統計力強

**************資料分析簡單,可以用t-test,相關分析,聚類分析等等

******缺點:只能檢驗組間誤差,組內誤差無法檢驗

**************被試有期待效應

**************不能觀察單個刺激的反應

******用途:臨床用於檢測功能區的啟用

erd:優點:檢測靈敏

****************能檢驗單個刺激的反應

****************可以對被試反應進行分析

****************減少被試的期待效應

********缺點:分析複雜、訊雜比低、統計力弱

md: 優點:優點很多

*******缺點:資料處理複雜,分析複雜

我的畢論應該要做mix disigns

另外的一些基本知識:matrix 矩陣,voxel 體素,pixel 畫素

閒聊:腦點圖是二維的,fmri是三維的,為什麼是三維的呢?是因為fmri是切割了每一層,每一層是二維,最後把每一層在空間上拼合,就變成了三維。拼成的三維就是矩陣的排列,體素是每乙個小個體。另外要注意如果單個被試的旋轉超過0.5度,或者平移超過半個體素,就要放棄該資料。

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