復(fù)雜腦功能網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、腦科學(xué)是當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)。大腦是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，把復(fù)雜性科學(xué)的研究成果應(yīng)用到神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)分析大腦的信息處理方式，對(duì)我們認(rèn)識(shí)大腦、理解大腦的行為有著非常重要的意義。本文把復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用到腦科學(xué)領(lǐng)域，構(gòu)建了一個(gè)基于功能磁共振成像數(shù)據(jù)的腦功能網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)其進(jìn)行了的探討。 下面將本文的所做的工作以及主要結(jié)論介紹如下： 1.對(duì)腦科學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論以及兩者相互結(jié)合的最新研究成果進(jìn)行了較為全面的綜述；介紹了在構(gòu)

2、建腦功能網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要用到的直線相關(guān)理論和大腦連通性理論； 2.分析了視覺(jué)顏色辨別的功能磁共振成像實(shí)驗(yàn)，利用大腦在完成任務(wù)時(shí)顯著激活的體素點(diǎn)構(gòu)建腦功能網(wǎng)絡(luò)，分別對(duì)單人網(wǎng)絡(luò)和九人群體結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析； 3.基于腦功能網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵W(xué)特性，提出了度值圖的概念。度值圖是一種能夠反映神經(jīng)團(tuán)簇間的功能相互作用的圖，它能夠清晰的呈現(xiàn)在某一特定任務(wù)下，任何選定感興趣區(qū)中的樞紐節(jié)點(diǎn)和功能簇的分布模式。度值是一個(gè)體素點(diǎn)與其它體素點(diǎn)之間相互聯(lián)系

3、是否廣泛的量度，因此度值圖所呈現(xiàn)的度值大的區(qū)域也許對(duì)于實(shí)現(xiàn)大腦功能具有更重要的意義。我們的結(jié)果顯示，T值與度值之間存在著微弱的正相關(guān)，且T值最大點(diǎn)與度值最大點(diǎn)的解剖學(xué)定位是分離的。這表明這兩個(gè)值可以從不同角度、不同層面刻畫大腦激活區(qū)域體素點(diǎn)的性質(zhì)。這是一種從系統(tǒng)角度對(duì)大腦成像數(shù)據(jù)進(jìn)行多層面分析的方法； 4.最后討論了腦功能網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性問(wèn)題，對(duì)我們建立的這個(gè)視覺(jué)任務(wù)腦功能網(wǎng)絡(luò)的抗毀能力進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，該網(wǎng)絡(luò)具有較好的穩(wěn)定