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1、BOLDBOLD--fMRIfMRI实验设计概述实验设计概述中国科学院心理研究所脑高级功能研究实验室翁旭初翁旭初wengxc@psych.ac.cn2006-7-19LAB-HBF,IPCASOUTLINEOUTLINE••BackgroundBackground••BOLDsignalandDesignBOLDsignalandDesign••TypesofDesignTypesofDesign--byTimingbyTimingBlock,eventBlock,event--related,mixedrelated,mixed--byCondit
2、ionbyConditionCategory,parametric,conjunction,factorialCategory,parametric,conjunction,factorialLAB-HBF,IPCASBackgroundBackground••设计并不神秘设计并不神秘••想做什么想做什么临床实践：有效性和可靠性临床实践：有效性和可靠性方法研究：方法研究：刺激简单刺激简单神经基础可靠神经基础可靠基础研究：多样性基础研究：多样性LAB-HBF,IPCASBOLDsignalandDesignBOLDsignalandDesignLAB-
3、HBF,IPCASBOLDBOLD--fMRIfMRI是是迄今最好的断层脑功能成像技术迄今最好的断层脑功能成像技术但是但是脑功能模块化、区域化假设脑功能模块化、区域化假设??????只能间接测量神经活动只能间接测量神经活动LAB-HBF,IPCASFromNeuralactivitytoBOLDsignalLocalLocalEnergyNeuralActivityConsumptionMetabolismofATPCBFCMROCMRGlc2CBVBOLDsignalresultsfromacomplicatedmixtureoftheseAdap
4、tedfromHuetteletal2004parametersLAB-HBF,IPCASBOLDBOLD信号的特点信号的特点::temporaltemporalPeakRiseInitialDipBaselineUndershoot-10-50510152025PeakSustainedResponseRiseInitialDipUndershootBaseline-10-50510152025LAB-HBF,IPCASActivationmapsRelativeonsettimedifferencesMenonetal.,1998LAB-HBF,
5、IPCASV1V1)0.90%%FFGne(liesa0.70%BFFGusulmtis0.50%re-Per0.30%hangeovC0.10%ignalS-5-4-3-2-1012345678910111213-0.10%Timesincestimulusonset(s)AdaptedfromHuetteletal2004LAB-HBF,IPCASHuetteletal.,2001但是但是,,由于由于BOLDBOLD信号不能直信号不能直接反映神经活动，因此提高扫接反映神经活动，因此提高扫描速度本质上并不能无限提高描速度本质上并不能无限提高时间分辨
6、率。时间分辨率。（照相机快门（照相机快门vs.vs.物体运动速度）物体运动速度）LAB-HBF,IPCASMismatchbetweenstimulusdurationandhemodynamicresponseStimulusStimulusM1orV1Basalganglia(Moritz(etal.2000)Hippocampus(Toshinorietal.1998)LAB-HBF,IPCASMoritzetal.2000etal.2000AmJNeuroradiol21:1228–1234LAB-HBF,IPCASBOLDBOLD信号的特点
7、信号的特点::SpatialAdaptedfromHuetteletal2004LAB-HBF,IPCASChangeinarterioledilationasafunctionofdistancefromactiveneurons场强越高，观察到的反应越接近于神场强越高，观察到的反应越接近于神经活动，空间和时间分辨率越高。经活动，空间和时间分辨率越高。AdaptedfromHuetteletal2004LAB-HBF,IPCASOcularDominanceColumns•Chengetal.,2001•Samesubjectparticipate
8、dintwosessions–Rawdataatleft•Boundariesofdominancecolu
