fMRI功能網(wǎng)絡(luò)與連接關(guān)聯(lián)模式.pdf

1、磁共振影像增強(qiáng)了神經(jīng)生理和神經(jīng)解剖的可計(jì)算性，為多種神經(jīng)精神類疾病的簡便診斷和提前發(fā)現(xiàn)提供了相對可靠的手段。利用磁共振影像不僅可以從腦組織結(jié)構(gòu)、連接、回路等方面開展關(guān)于腦功能和腦形態(tài)學(xué)異常的分析，而且能夠從多個(gè)尺度、多個(gè)角度、多種模態(tài)來對腦的運(yùn)作機(jī)理進(jìn)行分析研究。此外，功能磁共振影像還可用于研究掃描期間腦活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化。
　　本文的工作主要包括以下三個(gè)方面：
　　（1）使用獨(dú)立成分分析、時(shí)變功能連接分析以及離散化方法研究孤獨(dú)

2、癥（Autism Spectrum Disorder,ASD）對腦活動(dòng)動(dòng)態(tài)變化的影響。首先，對功能磁共振影像數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)預(yù)處理操作。其次，考慮到基于地形圖進(jìn)行腦功能區(qū)劃分的局限性，本文使用基于群組的獨(dú)立成分分析來確定腦分區(qū)。然后，使用滑動(dòng)窗分割時(shí)間序列并構(gòu)建時(shí)變功能網(wǎng)絡(luò)。最后，使用Graphical LASSO算法控制功能網(wǎng)絡(luò)的稀疏程度，并使用K-means聚類來確定腦活動(dòng)的亞狀態(tài)。結(jié)果表明ASD患者的某些腦活動(dòng)亞狀態(tài)的平均重復(fù)出現(xiàn)時(shí)間

3、與正常人之間有顯著的差異，并且ASD患者不同腦狀態(tài)中不同強(qiáng)度連接比例的波動(dòng)要大于正常人。與之前的研究類似，本文結(jié)果表明ASD患者中存在與認(rèn)知控制網(wǎng)絡(luò)、視覺網(wǎng)絡(luò)和默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的異常連接。
　　（2）使用雙樣本T檢驗(yàn)和留一交叉驗(yàn)證從腦功能網(wǎng)絡(luò)中提取差異連接，并使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、Logistics回歸、KNN分類器結(jié)合十折交叉驗(yàn)證方法探究差異連接對孤獨(dú)癥的區(qū)分能力。結(jié)果表明差異連接有較好的區(qū)分能力，分類準(zhǔn)確率最高可以達(dá)到90.7％。此

4、外，還探究了離散化和降維算法對分類結(jié)果的影響。
　?。?）使用頻繁項(xiàng)集挖掘算法對腦區(qū)尺度上的腦功能連接進(jìn)行共存關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明左側(cè)眶部額下回、右側(cè)眶部額下回、左側(cè)海馬、左側(cè)海馬旁回、右側(cè)海馬旁回、左側(cè)嗅皮質(zhì)、右側(cè)嗅皮質(zhì)、左側(cè)顳極：顳上回、左側(cè)枕下回之間的連接關(guān)聯(lián)出現(xiàn)。在一定程度上表明大腦自發(fā)活動(dòng)可能是受記憶調(diào)控的而不是完全隨機(jī)的。
　　本文的研究結(jié)果可能會有助于對神經(jīng)精神類疾病病理的了解并對神經(jīng)精神類疾病的自動(dòng)化診斷有所幫