功能增强磁共振成像

在过去的几年里,研究人员使用一种大脑扫描,称为功能性磁共振成像功能磁共振成像,帮助他们改变大脑的血流量和映射到相关联的思想和行为。功能磁共振成像数据分析的新方法,可以改善报告计算生物学和药物设计的国际期刊。

自1890年代以来,科学家就已经知道大脑的血流量变化、血氧(血流动力学)与活动在大脑细胞,神经元。当神经元活动从葡萄糖,这需要更多的能量需求增加血液流向大脑的区域有更多的神经活动。这导致当地的氧合血红蛋白和还原血红蛋白的相对浓度的变化和局部脑血容量的变化和在当地脑血流量,研究人员一直在测量使用fMRI自1990年代初。从那时起,大脑映射使用这个相对非侵入性技术,也可以避免接触电离辐射越来越广泛的应用。

研究人员利用功能磁共振成像来研究大脑发育和功能,诊断问题后损伤和预测当一个人可能适合返回工作,另一个测谎仪,据称同行到一个人的梦想,甚至与处于植物人状态的病人。许多实验,得到了新闻媒体的关注有争议的研究,解读图像改变大脑的血流量是只有一个代理的实际活动此外,推断这些代理图像思想和行为包括不显著的外推。

现在,李栓和七号的电子和计算机工程系,阿拉巴马大学,塔斯卡卢萨,已经开发出一种更健壮的,三级功能磁共振成像方法,可以大大提高检测的神经活动,使研究人员更精确的解释功能磁共振成像数据。

研究小组解释说,他们的方法有三个阶段:预测,建模和推理。预测包括识别感兴趣的区域与大量的神经活动,通过时间聚类分析(TCA)。建模包括分类fMRI信号相关的神经活动到事件原型通过线性预测编码(LPC)。最后,推理的神经活动类型的确定发生激活、失活和正常使用的一种统计分析称为贝叶斯推理。

他们的方法在一定程度上回避固有的问题目前的功能磁共振成像方法,即低信噪比、高数据量、病人或受试者和工件之间的差异造成的运动的人被扫描。方法允许他们将大量的经常嘈杂的数据转化为离散序列的神经活动事件。团队展示了他们的方法是通过分析数据如何从功能磁共振成像扫描志愿者参与的简单活动喝一杯水或者一杯葡萄糖溶液。

“我们的技术是信号处理和机器学习。我们的研究目标是开发一套强大的信号处理工具的功能磁共振成像研究,”郝说。