基于彌散張量成像的面孔識別能力個體差異的研究
發(fā)布時間:2018-05-19 10:44
本文選題:彌散張量成像 + 面孔識別能力。 參考:《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:面孔是人們在日常社會生活中頻繁接觸的視覺刺激。在神經(jīng)認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域,研究者通過不同的行為測試方式證實健康個體之間的面孔識別能力存在一定差異。在腦科學(xué)研究領(lǐng)域,人們對與面孔識別能力相關(guān)的大腦神經(jīng)機(jī)制也進(jìn)行了分析。多項研究通過腦電圖(electroencephalograph,EEG)和功能磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)成像技術(shù)對大腦功能激活情況進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)在顳葉和枕葉皮層附近存在與面孔識別能力相關(guān)的特異性區(qū)域。由于顳葉皮層中與面孔識別能力相關(guān)的區(qū)域多出現(xiàn)在梭狀回附近,人們稱之為梭狀回面孔區(qū)(the fusiform face area,FFA)。相應(yīng)的,將枕葉皮層中與面孔識別能力相關(guān)的區(qū)域稱之為枕葉面孔區(qū)(the occipital face area,OFA)。隨著彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)等技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)杏仁體和前顳葉也與面孔識別過程有關(guān),且顳葉部分的面孔選擇性依賴于杏仁體的輸入。此外,以往在進(jìn)行大腦神經(jīng)機(jī)制研究的過程中,個體差異常常被當(dāng)作噪聲,并通過組內(nèi)平均的方法進(jìn)行去除。然而,個體差異是實際存在的,個體差異的研究有利于對現(xiàn)有研究進(jìn)行補(bǔ)充和擴(kuò)展。本文主要對面孔識別能力個體差異與大腦結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。具體研究過程如下:首先,通過DTI成像方式對149名健康個體進(jìn)行大腦圖像采集,利用FSL(functional magnetic resonance imaging brain software library)軟件對大腦圖像進(jìn)行預(yù)處理,為后續(xù)數(shù)據(jù)處理過程做準(zhǔn)備。然后,本文分為三部分對面孔識別能力與大腦結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析。(1)通過基于纖維束示蹤的空間統(tǒng)計方法(tract-based spatial statistics,TBSS)提取全腦的結(jié)構(gòu)彌散參數(shù)部分各向異性(fractional anisotropy,FA)值,結(jié)合面孔識別測試結(jié)果進(jìn)行探究;(2)利用彌散工具箱(functional magnetic resonance imaging brain's diffusion toolbox,FDT)對大腦同側(cè)各感興趣區(qū)域(region of interest,ROI)之間的互連強(qiáng)度進(jìn)行提取,結(jié)合組合效應(yīng)測試結(jié)果進(jìn)行研究;(3)利用加權(quán)全腦連通參數(shù)(weighted global brain connectivity,WGBC)代表各ROI在全腦范圍的連接強(qiáng)度,結(jié)合整體部分效應(yīng)測試結(jié)果進(jìn)行分析。通過三種方式對大腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與面孔識別能力之間的相關(guān)性進(jìn)行初步探究。最后,總結(jié)本文研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):大腦結(jié)構(gòu)參數(shù)與個體面孔識別能力之間存在一定的聯(lián)系,驗證了 FFA與OFA不僅在功能上與面孔識別能力有關(guān),其結(jié)構(gòu)連接情況也與面孔識別能力有關(guān)。三方面的研究結(jié)果表明左側(cè)顳中回、左側(cè)杏仁體以及左側(cè)顳極均與面孔識別能力存在聯(lián)系,可能存在一個分布式的大腦網(wǎng)絡(luò)與面孔識別能力有關(guān),與功能性研究結(jié)果在一定程度上具有一致性。此外,本文針對此次研究結(jié)果與目前面孔識別能力研究情況進(jìn)行了必要分析與討論,對研究的局限性以及將來的研究方向進(jìn)行了總結(jié)。此次研究在全腦范圍內(nèi)分析了大腦結(jié)構(gòu)彌散參數(shù)與個體間面孔識別能力差異之間的關(guān)系,示蹤得到的大腦結(jié)構(gòu)連接情況為個體之間存在的面孔識別能力差異提供了一定的科學(xué)依據(jù)。
[Abstract]:In the field of neurocognitive science , researchers have analyzed the brain function activation by different behavioral test methods . In the field of brain science research , the brain function activation related to facial recognition is also analyzed . Accordingly , the area associated with the facial recognition ability in the occipital cortex is referred to as the occipital face area ( OFA ) . With the development of diffusion tensor imaging ( DTI ) and other techniques , it has been found that the almond body and the anterior temporal lobe are also related to the facial recognition process , and the face selectivity of the temporal lobe is dependent on the input of the almond body . ( 1 ) The correlation between brain structural parameters and facial recognition ability was studied by using weighted global brain connectivity ( WGBC ) .
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:B842
【參考文獻(xiàn)】
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1 張燕貞;張學(xué)新;;工作記憶中整合物體和位置信息時的前額葉激活[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2007年06期
,本文編號:1909795
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