脑结构脑功能与脑网络的可视化

脑结构、功效与脑网络可视化年4月30日星期四脑结构脑功能与脑网络的可视化第1页Contents一、脑结构可视化(Structural-wise)二、脑功效可视化(Functional-wise)三、脑网络可视化(Network-wise)脑结构脑功能与脑网络的可视化第2页一、脑结构可视化

伴随影像技术发展，大脑结构可经过磁共振MRI、弥散张量成像DTI、电脑断层CT、等形式显示出来，为临床医生诊疗疾病及科学研究提供了有效路径，脑结构可视化技术大大提升了疾病确实诊率。脑结构脑功能与脑网络的可视化第3页T1结构像T1观察解剖结构很好。T1像特点：组织T1越短，恢复越快，信号就越强；组织T1越长，恢复越慢，信号越弱。脑结构脑功能与脑网络的可视化第4页T2结构像T2观察组织病变很好。T2像特点：组织T2越长，恢复越慢，信号就越强；组织T2越短，恢复越快，信号就越弱。脑结构脑功能与脑网络的可视化第5页脑CT在头部外伤时，脑CT是最主要影像学诊疗方法。脑CT可明确显示颅内肿瘤数目、部位、大小、轮廓、密度、瘤内出血、钙化以及扩散程度。检验速度快。脑结构脑功能与脑网络的可视化第6页脑DTI弥散张量成像依据水分子移动方向制图。弥散张量成像图能够揭示脑瘤怎样影响神经细胞连接，引导医疗人员进行大脑手术。它还能够揭示同中风、多发性硬化症、精神分裂症、阅读障碍相关细微反常改变。脑结构脑功能与脑网络的可视化第7页原始脑T1像去除头皮、颅骨脑灰质脑白质脑脊液脑结构脑功能与脑网络的可视化第8页脑灰质差异显示BrainNetView上显示脑灰质差异映射图Xjview上显示脑灰质差异渲染图脑结构脑功能与脑网络的可视化第9页对脑皮层和皮层下脑区进行分割Freeview显示分割效果(cortical)parcellation(subcortical)segmentation脑结构脑功能与脑网络的可视化第10页网瘾者大脑白质纤维束出现轻微损伤。网瘾患者白质损伤区域以及与焦虑行为、网瘾程度相关性脑结构脑功能与脑网络的可视化第11页利用磁共振扫描技术绘制人脑内部3D图大脑皮层大脑内部神经元脑结构脑功能与脑网络的可视化第12页科学家介绍称，在大脑发育早期，神经纤维串接后能够形成直线路径，而且表现出水平、垂直与交叉形式。猴子大脑部分结构3D图像人脑神经纤维脑结构脑功能与脑网络的可视化第13页大脑神经纤维

科学家表示，人类大脑内部远非是一堆纷乱如麻电线，它们更像是带状电缆，就如同地球经纬一样，含有一定规律性结构。这种网状结构是延续，而且在全部范围都是一致，这种脑部结构不但仅适合用于人类，其它灵长类动物也一样是如此。脑结构脑功能与脑网络的可视化第14页二、脑功效可视化当前脑功效成像技术主要有正电子发射型计算机断层显像PET和功效磁共振成像fMRI，另外，事件相关电位ERP、脑波谱MRS、脑电图EEG、脑磁图MEG等功效成像技术逐步得到广泛应用。其中fMRI含有较高空间分辨率、EEG含有较高时间分辨率。脑结构脑功能与脑网络的可视化第15页血氧水平依赖功效磁共振成像-BOLD利用脑活动区域局部血液中氧合血红蛋白与去氧血红蛋白百分比改变所引发局部组织T2改变，从而在T2加权像上能够反应出脑组织局部活动功效一个MR成像技术，可用来研究大脑皮层活动.脑结构脑功能与脑网络的可视化第16页Low-frequencyfluctuations脑结构脑功能与脑网络的可视化第17页MotortaskfMRIandresting-statefMRIdata脑结构脑功能与脑网络的可视化第18页正电子发射型计算机断层显像PET一些短寿命物质，在衰变过程中释放出正电子，一个正电子碰到另一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反（180度）一对能量为511KeV光子。这对光子，经过高度灵敏摄影机捕捉，并经计算机进行散射和随机信息校正。经过对不一样正电子进行相同分析处理，能够得到在生物体内聚集情况三维图像。脑结构脑功能与脑网络的可视化第19页脑结构脑功能与脑网络的可视化第20页脑电图脑电图是经过精密电子仪器，从头皮上将脑部自发性生物电位加以放大统计而取得图形，是经过电极统计下来脑细胞群自发性、节律性电活动。脑结构脑功能与脑网络的可视化第21页脑结构脑功能与脑网络的可视化第22页三、脑网络可视化当前国内外许多学者都开始了大脑与复杂网络相结合实证研究，他们分别利用神经解剖学数据、弥散张量成像技术、脑电图技术、脑磁图技术、功效性磁共振成像技术来采集数据建立大脑网络，利用复杂网络观点，结合图论知识来进行分析，得出了许多令人振奋结果。如以解剖学为依据构建大脑结构性网络，发觉含有小世界特征；而以fMRI得到数据构建大脑网络含有没有标度和小世界双重特征。脑结构脑功能与脑网络的可视化第23页脑网络主要由节点和边组成，经过图论方法能够研究其网络拓扑属性。脑结构脑功能与脑网络的可视化第24页脑结构脑功能与脑网络的可视化第25页哈佛大学教授杰夫·利