基于BOLD-fMRI的任务诱发变异调节和任务诱发激活的分离

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1、１６５学校代码：１０分类号：密级：学号：２０１５１１００１０９８連掌坪範大學硕士学位论文＃ＢＯＬＤ－ｆＭＲ基于Ｉ的任务诱发变异调节和任务诱发激活的分离ｅｄＶａｒｌａｉｏｎａｎｄｉａｂｉｌｉｔＭｏｄｕｔＤＩｎｄｕｃｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＴａｓｋｙ－ｆＭＲＩＥｖｏｋｅｄＡｃｔｌｅｄｂＢＯＬＤｉｖａｔｉｏｎＲｅｖｅａｙ作者姓名：张培文学科、专业：发展与教育心理学息态ｆＭＲＩｉ计算方法学与应用研究方向：静导师姓名：刘东强２０１８年０５月分类号：学校代码：10165密级：学号

2、：201511001098硕士学位论文基于BOLD-fMRI的任务诱发变异调节和任务诱发激活的分离DissociationbetweenTaskInducedVariabilityModulationandEvokedActivationRevealedbyBOLD-fMRI作者姓名：张培文学科、专业：发展与教育心理学研究方向：静息态fMRI计算方法学与应用导师姓名：刘东强2018年05月学位论文独创性声明本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他

3、同志的研究成果对本人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意。学位论文作者签名：学位论文版权的使用授权书本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后使用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：签名日期：年月日本论文承教育部人文社会科学研究青年基

4、金项目基于静息态fMRI的脑自发波动振幅响应时空模式与调节机制研究，（项目编号：16YJCZH057）的资助。辽宁师范大学硕士学位论文摘要近年来血氧水平依赖性功能磁共振成像（bloodoxygenleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging,BOLD-fMRI）研究发现任务诱发变异调节（taskinducedvariabilitymodulation,TIVM）的空间模式不同于传统的任务诱发激活（taskevokedactivation,TEA），表明TIVM可能会提供研究人脑功能的全新视角。但由于方法

5、学上的局限，现有研究尚无法明确两者的差异是否确实反映不同的神经响应模式，这在很大程度上限制了TIVM在脑影像研究中的应用。因此，本文主要目的是通过系统性研究与比较，证实TIVM和TEA确实反映两种不同的神经响应模式。本文包括以下两个研究：研究一，评估不同数据处理参数对TIVM的影响。包括两个方面：全脑均值标准化（globalmeannormalization,GMN）和带通滤波（band-passfiltering,BPF），并在三批相互独立的数据集上重复验证。结果表明：GMN能够提高TIVM的可重复性，BPF对TIVM结果基本没有影响。研究二，TIVM

6、和TEA的时间与空间特性比较。在研究一方法学评估的基础之上，本研究分别从空间和时间维度上比较基于睁眼/闭眼（eyesopen(EO)/eyesclosed(EC)）范式的TIVM和TEA。首先，我们在同一批被试上，在同样的实验条件和同样的模态（BOLD-fMRI）下，直接比较EO/EC诱发的TIVM和TEA的空间模式。我们发现，EO与EC相比，TIVM显著升高的脑区位于双侧纹外皮层（extrastriatecortex,ESC），TIVM显著降低的脑区位于初级感觉运动皮层（primarysensorimotorcortex,PSMC）、初级听觉皮层（pr

7、imaryauditorycortex,PAC）、辅助运动区（supplementarymotorarea,SMA）以及少数丘脑体素；而任务激活区主要在初级视觉皮层（primaryvisualcortex,PVC）和丘脑。通过肉眼观察，TIVM和TEA的空间模式几乎没有重叠。其次，我们使用扩展时间窗（expandingwindow,EW）技术分析EO/EC诱发的TIVM的时间演化过程。结果表明，基于EO/EC范式的TIVM是一个慢速动态稳定过程，不像传统的激活一样能在几十秒的时间内测得。综上所述，我们可以得出以下两点结论：（1）GMN有利于提高TIVM的

8、敏感性与可重复性。（2）EO/EC诱发的TIVM和TEA在空间和时间特性上都不相