基于fmri的脑网络关于语义处理机制的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：201231404006河北工业大学硕士学位论文基于fMRI的脑网络关于语义处理机制的研究论文作者：刘琦学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：生物医学工程指导教师：李颖职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiomedicalEngineeringRESEARCHONBRAINNETWORKSFORHUMANLANGUAGESEMANTICMECHANISMBASEDONFMRIbyLiuQiSuperviso

2、r:Prof.LiYingOctober2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学

3、位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要脑网络的研究是神经疾病诊断与康复工程的前沿探索，基于功能磁共振成像的脑网络研究有望在血氧成像的基础上诠释大脑组织区域的工作方式，相比于解剖研究来说，更容易分析神经细胞的活动机制。本文结合血氧合水平依赖效应的fMRI技术，探究正常成人语言功能区参与语言任务中的激活脑区，研究大脑语言工作机制，从而为失语症和颞叶癫痫等疾病提供临床

4、术前定位和神经恢复的依据。本文采用美国人类脑连接组计划（HCP）的数据，选取2013年秋公布的第三批数据中10个单独个体的语言任务与静息态数据。首先对数据进行了预处理，进而利用局部一致性（ReHo）和功能网络分析方法分析两组数据，以定位语言功能在语义处理过程中所涉及的大脑区域。应用小世界网络分析法构建了脑功能图。从小世界网络的整体拓扑特性方面比较了语言任务态与静息态网络的特性。与静息态相比，任务态在节点度、聚类系数和平均路径长度方面均有所变化，满足小世界网络属性。在保持平均节点度相同的前提下，初步结果显示是语言任务功能网络相较于静息态，聚类系数、平均路径长度

5、变小。应用局部一致性方法对两组数据进行分析。与静息态数据的独立双样本T检验相比，语言任务态可以显著有效地激活Broca区和Wernicke区。相比于静息态，ReHo值激活结果显示增强的是：左右脑颞叶颞极颞上回和颞中回、眶部额下回、额中回，左脑三角部额下回；相比较减小的是：左右脑角回、顶下小叶、三角部额下回，右脑额下回。在语义判断任务中，两侧大脑半球的额、顶、枕、颞叶等多个脑区均呈现了不同程度的激活，表明任意一个功能的产生均需要大脑的协同作用。关键词：脑网络功能磁共振成像局部一致性方法小世界网络语言功能-I---II-AbstractThestudyofbra

6、innetworksistheforefrontexplorationofneurologicaldiseasesdiagnosisandrehabilitationproject.ResearchonbrainnetworksbasedonthefMRIisexpectedtointerprettheworkingmechanismofabraintissueonthebasisofbloodoxygenationlevel-dependent(BOLD)functionalimaging.Thisstudyaimsatexploringtheactive

7、brainregionsofnormaladultsaccordingtothelanguagetask.It‟shopefultoprovidefoundationsofclinicalpreoperativelocalizationandnerverecoveryforaphasiaandtemporallobeepilepsydisease.Thedataadoptedinthisthesisisthethirdgroupdatafromthehumanbrainconnectiongroupproject(HCP)dataofAmericawhich

8、ispublishedintheautumnof20