基于典型相关分析的脑网络研究方法综述

脑网络分析在研究大脑的认知活动、探究大脑的信息处理模式和辅助精神类疾病的诊断等方面都起着重要作用。近年来,基于多变量数据集的脑网络研究方法得到了普遍关注。典型相关分析(CCA)作为一种基于数据驱动的多元统计方法,能够有效捕捉多变量数据间的隐含关系,被广泛地应用于脑网络研究。综述CCA在脑网络研究中的作用、具体应用模式、存在的优势和局限性。首先,对传统的CCA其及常见变体的算法原理进行归纳总结;然后,阐述基于CCA分析方法在脑网络构建、脑网络分析、脑网络标记物识别方面的研究现状;最后,对基于CCA的脑网络研究方法进行总结并探讨未来研究的方向。

基于弥散张量成像的儿童失神癫痫认知控制网络的结构连接研究

已有研究表明儿童失神癫痫患者的认知控制网络(CCN)中功能连接发生了改变。为了探索这些改变相应的结构基础,采用基于弥散张量成像(DTI)的纤维束追踪技术,对9名儿童失神癫痫患者和12名正常对照,分别构建了每个人CCN网络的结构连接,然后对两组间的纤维束连接的条数、长度、连接强度、平均部分各向异性值(FA)和平均弥散度(MD)等参数使用双样本T检验进行了统计比较。结果发现患者组CCN网络中主要纤维束上平均FA值显著降低,MD值显著增加(Ps<0.05,Bonferroni校正),并且左侧前额叶皮层到丘脑的纤维束上平均FA值与病程呈显著的负相关关系(P=0.011)。本研究结果为儿童失神癫痫患者CCN网络的功能连接异常提供了相应的结构基础,这些白质纤维异常的连接可能是导致患者认知控制功能异常的重要原因之一。

儿童失神癫痫的默认模式网络的结构连接研究

大脑结构连接是其功能连接的物质基础.已有研究表明,失神癫痫患者默认模式网络(default mode network,DMN)中的功能连接发生了改变.为了探索这些改变相应的结构基础,对11名儿童失神癫痫患者和12名正常对照,使用基于弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)的纤维束追踪技术,构建了每个被试DMN脑区间的纤维束连接.结果表明,在所有被试的DMN网络中一致发现后扣带/楔前叶到内侧前额叶、后扣带/楔前叶到左右双侧的内侧颞叶都存在纤维束连接.通过两组间统计比较这些纤维束连接的平均长度、连接强度、平均部分各向异性(fractional anisotropic,FA)值和平均弥散度(mean diffusivity,MD)值等参数,发现患者组的后扣带/楔前叶到内侧前额叶纤维束连接上的平均FA值及连接强度都显著降低,而平均MD值显著增加,并且其FA值与癫痫病程呈显著的负相关关系,这些改变可能影响了患者DMN网络的功能连接.本研究结果为DMN功能连接异常提供了相关的结构上的依据,提示后扣带/楔前叶到内侧前额叶的连接异常可能在儿童失神癫痫中起着非常重要的作用.

痫性放电对脑功能连通性的影响的仿真研究

在癫痫病诊断问题的研究中,利用脑电(EEG)和功能磁共振(fMRI)对各类癫痫患者的脑功能连通性进行了治疗的研究,取得了很大的进展,但研究都没有深入探讨癫痫放电的幅度与数量对功能连通性的影响。为解决上述问题,通过仿真各种数量和幅度的痫性放电情况,把放电引起的血氧动力学(BOLD)变化的信号叠加到相应脑区,利用计算脑区之间的BOLD信号的相关系数来考察功能连通性的变化情况。结果表明,痫性放电的数量和幅度对脑网络的功能连通性都有显著的影响,因而在今后研究癫痫患者的脑功能网络时应考虑上述放电所带来的影响。

一种带消息自动恢复的量子签名方案

经典的各种签名方案都是基于各种数学难解问题的 ,它们都不能提供绝对的安全 ,本文提出一种基于量子密码术的签名方案 ,它能提供可证明的安全。本方案使用公共平台并能自动恢复消息 ,这保证的信息的确定性和传输的高效性。

脑成像与脑连接

美国NIH在2009年发布了人脑连接组计划(HCP),该计划的实施将主要依赖三大关键技术:脑电与功能磁共振(fMRI)信息的融合技术、静息态fMRI技术、脑纤维束成像等脑结构分析技术。文中简要介绍了相关技术的研究现状,以及未来的主要发展方向。

弥散张量成像技术在癫痫病研究中的应用进展

弥散张量成像是一种利用水分子在人体不同组织中呈现出不同的弥散特征进行成像的技术。文章介绍了弥散张量成像技术的基本原理并详细描述了各种弥散张量成像技术的数据处理方法及在癫痫疾病研究中的应用进展,主要包括手绘感兴趣区方法、基于体素分析方法和基于纤维素示踪方法等,最后指出目前弥散张量成像技术及在癫痫研究中存在的主要问题及未来的研究方向,主要包括抗癫痫药物的影响、纤维束追踪算法、多模态融合、信息传递方向等。

应用型本科《数据库原理及应用》教学方法初探

《数据库原理及应用》是计算机和软件工程等专业的核心课程之一。根据应用型本科数据库教学的要求,考虑一般本科院校学生的特点,采用案例教学,将基本概念、基本原理、数据库设计及其实现应用有机的结合起来,对培养应用型人才的教学方法进行有益的探索。

面向新工科的Linux课程教学改革

大数据、人工智能等新技术对计算机专业课程教学提出了新要求。依据普通高校新工科Linux操作系统课程教学要求,融合工程教育理念,考虑普通本科学生特点,将实验实践贯穿整个教学过程。将Linux基本原理、服务器配置、脚本编程、C语言编程和图形化编程有机结合,对培养新型实用型人才进行探索。调查结果显示,98.5%的学生赞同课程改革方案,课程改革达到预期目标。

癫痫放电引起的HRF函数变化的仿真研究

血氧动力学响应函数反映的是在单位强度的瞬时刺激下诱发的血氧水平依赖信号的动态响应过程。在探索中枢神经系统激活的动力学过程中,如何认识和理解血氧动力学响应函数是其中的一个关键问题。采用同步EEG-fMRI方法,把癫痫发作放电看作单位强度的瞬时刺激,用来探讨儿童良性癫痫患者的血氧动力学响应函数。癫痫患者的血氧动力学响应函数与其它几种函数仿真的结果进行比较,发现了其中的差异。要获得更加准确的结果必须进一步获取被试个性化的血氧动力学响应函数。