基于连接信息构建右侧BA46区的脑图谱

发布时间：2017-07-16 10:28

  本文关键词：基于连接信息构建右侧BA46区的脑图谱

  更多相关文章： 脑图谱 BA46 脑区分割 连接模式 行为分析

【摘要】：随着脑科学研究的发展,近年来出现了基因组计划、人脑连接组计划,以及脑网络组计划。而人脑连接组计划和脑网络组计划研究的核心科学问题即人类脑图谱的研究。由于现有图谱的固有缺陷,使得大量的研究结果存有误差。而随着磁共振技术的兴起,基于多模态磁共振数据来探索人脑的功能组织成为目前脑科学研究领域的热点。而近年来发展起来的基于连接模式构建特定脑区的脑图谱,促进了脑图谱的进一步发展。弥散张量成像的技术能够无损地刻画人脑内白质纤维连接,从而为基于活体构建人类脑图谱提供了技术保障。此外,将新构建的脑图谱和特定的认知神经科学问题想结合,从而可以从全新的角度来揭示特定认知功能的脑机制。以前大量的研究一直认为BA46区是一个功能单一的脑区。但新近的研究表明BA46区不仅参与工作记忆,而且还参与运动控制、言语处理、心算等多种功能。基于细胞构筑的猕猴研究发现猕猴中的BA46区存在不同细胞构筑的子区。这些研究表明BA46区可能存在不同子区参与到不同的功能中。因此,在本文中,我们希望通过不同的连接模式来刻画BA46的功能子区并确定其功能组织模式。本文采用近年来基于连接模式的脑区分割方法,利用边加权谱聚类算法分割BA46区。使用皮尔森卡方校验的Cramer’s V系数确定聚类数。此外,我们通过白质纤维追踪和静息态功能连接来确定每个子区的全脑解剖和功能连接模式,以及参与的主要皮层功能网络。我们另外通过基于特定目标区的功能连接来分析确定每个子区的指纹图来刻画其特定的连接特征。最后,基于荟萃分析的行为分析方法,我们确定了每个子区参与的主要功能。本文基于多模态磁共振影像技术构建右侧BA46区的脑图谱结果表明:腹喙侧BA46(BA46rv)主要与内感受和躯体疼痛相关;背喙侧BA46(BA46rd)与视觉空间化、社会认知以及静息态默认网络相关;背后侧BA46(BA46pd)与执行控制和认知注意相关;腹后侧BA46(BA46pv)与感觉识别和空间记忆搜索相关。这些研究结果表明基于连接信息划分右侧BA46区的结果是合理可靠的。此外,研究结果进一步证实BA46并非是功能单一的区域,而是存在不同功能的子区。
【关键词】：脑图谱 BA46 脑区分割 连接模式 行为分析
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R322;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 脑影像10-12
• 1.1.1 研究现状10-11
• 1.1.2 基于连接模式的分区11-12
• 1.2 脑图谱12-14
• 1.2.1 背景12-13
• 1.2.2 现状13-14
• 1.3 脑结构14-16
• 1.3.1 大脑皮层14-15
• 1.3.2 额叶15-16
• 1.4 BA4616-18
• 1.4.1 BA46的细胞构筑16-17
• 1.4.2 划分BA46的研究17-18
• 1.5 本文的主要贡献与创新18
• 1.6 本文的结构安排18-20
• 第二章 多模态影像技术20-33
• 2.1 弥散张量成像20-24
• 2.1.1 DTI技术发展21-22
• 2.1.2 弥散张量成像的原理22
• 2.1.3 基于DTI的纤维跟踪算法22-24
• 2.2 静息态功能成像24-28
• 2.2.1 静息态功能成像原理25-26
• 2.2.2 脑网络分析方法26-27
• 2.2.3 脑网络中的应用27-28
• 2.3 新一代脑图谱28-32
• 2.3.1 构建脑图谱的进展28-30
• 2.3.2 功能和结构连接30
• 2.3.3 未来发展30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 基于连接信息划分右侧BA46区33-46
• 3.1 实验数据33
• 3.2 数据预处理33-35
• 3.2.1 DTI数据预处理33-34
• 3.2.2 fMRI数据预处理34-35
• 3.3 基于追踪的脑区划分35-43
• 3.3.1 实验设计流程35-36
• 3.3.2 定义ROI36-37
• 3.3.3 概率追踪37-38
• 3.3.4 聚类算法的选取38-42
• 3.3.5 确定类数42-43
• 3.4 确定目标区43-44
• 3.5 本章小结44-46
• 第四章 子区连接模式及功能研究46-58
• 4.1 BA46区的解剖连接模式46-48
• 4.1.1 数据处理47
• 4.1.2 纤维追踪结果47-48
• 4.2 BA46区的功能连接模式48-50
• 4.2.1 数据处理48-49
• 4.2.2 结果49-50
• 4.3 BA46区子区行为分析50-55
• 4.3.1 行为分析50-52
• 4.3.2 行为分析结果52-55
• 4.4 结果讨论55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-61
• 5.1 总结58-59
• 5.2 展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-69
• 攻读硕士学位期间取得的成果69-70

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本文编号：548299