脑神经功能信息学研究进展

阐述了脑神经功能信息学的基本概念和研究热点,介绍了脑神经功能信息学的主要研究内容及其研究进展,并对脑神经功能信息学研究进行了展望。脑神经功能信息学的研究不仅促进脑神经科学的基础研究,而且也将带动功能康复、功能假体等这样一类新的医疗仪器装置行业的发展。

复发-缓解型多发性硬化全脑白质的扩散张量成像特征

目的探讨复发-缓解型多发性硬化患者(relapsing-remitting MS,RRMS)大脑白质微观结构发生的异常改变。方法 17例RRMS患者与21例健康志愿者行全脑常规MRI及DTI成像,采用基于纤维束示踪的空间统计方法(tractbased spatial statistics,TBSS)对DTI数据进行处理分析,并对大脑内的主要白质纤维束进行ROI统计分析。结果与健康志愿者相比,RRMS患者各向异性参数(FA)几乎在所有被检区域内显著减低,平均扩散系数(MD)值也在多个区域内显著增高,并且TBSS的分析显示轴向扩散系数(AD)与径向扩散系数(RD)也在多个白质区域内显示异常增高。结论RRMS患者白质内同时存在轴突损坏和髓鞘缺失,而且本结果中发现不同纤维束内DTI参数的异变程度不同,进一步表明了脑内不同纤维束之间对MS的不同病理学影响的敏感性存在差异,同时也间接地反映了MS病理学的复杂性。

复发-缓解型多发性硬化患者脑白质的多体素磁共振波谱成像特征

目的探讨复发-缓解型多发性硬化(RRMS)患者大脑白质微观结构发生的异常改变的多体素磁共振波谱成像(MRS)特征。资料与方法对17例RRMS患者与21名健康志愿者(对照组)行全脑常规MRI及多体素MRS,在MRI结构像所显示的正常表现白质(NAWM)区域内选取相应的体素检测N-乙酰天冬氨酸(NAA)/肌酸(Cr)、胆碱(Cho)/NAA和Cho/Cr比值。结果全局分析结果显示,RRMS组脑内NAWM区域内的NAA/Cr低于对照组(P<0.001),而RRMS组Cho/NAA高于对照组(P<0.001),两组Cho/Cr差异无统计学意义(P>0.05)。RRMS组在额叶、顶叶及顶-枕叶3个NAWM子区内NAA/Cr较对照组分别下降11%、23%和12%(P<0.001),顶叶区NAA/Cr的下降程度高于其他2个被检子区(P<0.05)。结论RRMS患者白质内轴突结构的损伤或破坏并非仅局限于MRI图像上显示的局灶性病变。代谢物水平的微观异常改变在顶叶NAWM区内较额叶及顶-枕叶NAWM区内敏感性更高。

基于Adaboost技术的大脑运动意识任务分类

本文提出了应用机器学习技术Adaboost算法与Fisher判别式分析作为基本分类器相结合的方法,实现大脑想象左右手运动意识任务的分类。利用Morlet小波滤波方法提取优化的运动相关脑电特征,对两组实验数据4个受试者运动相关脑电模式进行分类,平均最大分类正确率达到88.11%。通过最大分类正确率,最大互信息等评价指标比较,验证了Adaboost技术在改善大脑运动意识任务分类性能的有效性,从而为脑机接口系统应用中大脑运动意识任务分类提供了新的思路。