静息状态下脑网络建模及功能连接特性

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1、第36电第5期州理上大学学报Vol'36NO．52Ol0锋：1(j月ofLanzhouUniversityofTechnologyOct．2010文章编号：1673—5196(2010)05—0088—05静息状态下脑网络建模及功能连接特性陈旭辉，焦静静，柯铭．武弋?(1．兰卅【jlIf—L大学引算机‘通信学院，廿翊兰州730050；2。兰州军区总医院冲终外科．甜!州73005())摘要：实验采集静息状态下功能磁共振战像数据，经预处理后结合种子相关分析方法、t-检验法及复杂网络理论和方法构建正常人脑功能网络．针对脑网络构建中种子相关分析法存在阈值设定随意

2、性大的问题，引入两个原则，印设定的闺值需保证网络的整体性和小世界特性，使建立的脑网络模型充分具有实际系统的特征．在建模基础上进一步研究脑网络功能连接特性，发现网络具有明显的小世界特性；并通过计算网络中心化指标推测出后扣带回、栈前叶、楔叶以及顶上小叶等是静息状态下脑功能网络的关键脑区．关键词：静息状态；功能磁共振成像；复杂网络；功能连接中图分类号：TP391文献标识码：AResting-statemodellingofbrainnetworkanditsfunctionalconnectioncharacterjsticsCHENXu—hui，JIAOJi

3、ng-jing，KEMing，WUYi。(1·CollegeofComputerandCon1munication，LanzhouUniv．ofFech．，Lanzhou730050，China；2．GeneralNeurosurgeryDepartmentHospitalof1．anzhouMilitaryCommand，Lanzhou730050，China)Abstract：Functionalmagneticresonanceimagingdatawasgatheredexperimentallyinresting-state，andprepro

4、cessed，then．Fhemethodsofseedcorrelationanalysisandt-testwereusedtoconstructthebrainfunctionalnetworkofnormalhumanbeingonthebasisofcomplexnetworktheoryandmethod．However，intheseedcorrelationanalysistherewasadefectindeterminingthevalueofthreshold，atwillsOtwobas—icpl‘incipleswereintr

5、oduced，namely，theintegrityofnetworksandthesmall—worldpropertiesshouldbeguaranteedtomakethebrainnetworkrepresentfullythecharacteristicsoftheactualbrainsystem．Fur—thermore，theconnectioncharacteristicsofbrainfunctionalnetworkwasstudiedonthebasisofitsmodel—Iing，anditwasfoundthatthere

6、sting—statebrainfunctionalnetworkexhibitedremarkablecharacterofsmall—worldanditwaspredictedbymeansofevaluationofcentralityindicesthattheposteriorcingulum，precuneusandsuperiorparietallobulewerethekeyareasoftheresting—statebrainfunctionalnetwork．Keywords；restingstate；functionalmagn

7、eticresonanceimaging；complexnetwork；functionalconnec～tion静息状态功能磁共振(functionalmagneticres—息状态下大脑的一些脑区之问存在一种具有同步低onanceimaging，fMRI)技术无需被试完成特定的认频波动(1owfrequencyfluctuations，LFFs，厂<知任务，实验操作简单，特别适用于临床研究．一直0．1Hz)特性的BOI(bloodoxygenationlevelde—以来，大多数功能磁共振研究均是基于某种特定任pendent)信号，这种波动被认为与同

8、步的神经活动务展开的，此时静息状态往往被作为基线状态忽略有关．Raichle等【