靜息態(tài)功能磁共振BOLD信號高頻特性研究.pdf

1、基于靜息態(tài)功能磁共振(resting-state functional magnetic resonance，rs-fMRI)血氧水平依賴(blood oxygenation level dependent，BOLD)信號的腦功能研究已經(jīng)成為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究熱點(diǎn)。以往絕大多數(shù)的rs-fMRI研究都關(guān)注低頻信號（小于0.1赫茲），最近研究表明，rs-fMRI BOLD信號在高頻段（大于0.1赫茲）也具有顯著地同步活動特性。然而，目前還沒

2、有研究關(guān)注這種高頻振蕩在不同靜息狀態(tài)間的變化。為了盡可能減少BOLD信號中高頻生理噪聲的頻譜混疊效應(yīng)，本研究使用TR(repetition time)=400毫秒快速采樣參數(shù)采集被試睜眼（無注視點(diǎn)）和閉眼兩種靜息狀態(tài)的信號，研究rs-fMRI BOLD信號高頻特性。我們比較兩種狀態(tài)間信號振幅的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在0.01-0.1赫茲的低頻段，有差異的腦區(qū)主要在視覺皮層，初級聽覺皮層和初級感覺運(yùn)動皮層。該結(jié)果和以往的低頻研究結(jié)果一致。在0.

3、1-0.35赫茲的高頻段，我們發(fā)現(xiàn)振幅差異也是顯著的?；煜兞浚^動，白質(zhì)，腦脊液等）對振幅差異的影響主要體現(xiàn)在高頻。不回歸混淆變量時，高頻差異中出現(xiàn)很多噪聲成分?；煜兞炕貧w后，差異模式變的干凈?？芍貜?fù)性分析發(fā)現(xiàn)，相對于閉眼，睜眼情況下顯著降低的腦區(qū)是雙側(cè)的初級感覺運(yùn)動皮層和輔助運(yùn)動區(qū)，顯著升高的腦區(qū)主要是左側(cè)枕中回。更進(jìn)一步地，我們將原始數(shù)據(jù)下采樣至2秒后，比較兩種采樣率條件差睜眼閉眼差異的模式，結(jié)果表明，運(yùn)用快速采樣技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)更

4、多的差異腦區(qū)，并且發(fā)現(xiàn)較少的噪聲成分。在研究二中，我們比較了不同混淆變量對睜眼閉眼高頻振幅差異模式的影響。結(jié)果表明:每種混淆變量的回歸都會明顯減弱振幅差異中的噪聲成分，其中頭動混淆變量的回歸效果最好。總結(jié)來說:1）我們采用快速采樣技術(shù)發(fā)現(xiàn)rs-fMRI BOLD信號高頻段（大于0.1赫茲）可以被不同狀態(tài)調(diào)節(jié)，從而表明rs-fMRI BOLD高頻信號具有潛在的生理意義;2）在使用快速采樣技術(shù)的基礎(chǔ)上回歸混淆變量可以更好的發(fā)現(xiàn)高頻信號在狀態(tài)