文档介绍：分类号 R318 密级

注1
UDC
学位论文

基于 fMRI 的大鼠脑功能网络连接研究
(题名和副题名)

雷蕾
(作者姓名)

指导教师姓名夏阳副教授
电子科技大学成都
(职务、职称、学位、单位名称及地址)
申请专业学位级别硕士专业名称生物医学工程
论文提交日期论文答辩日期
学位授予单位和日期电子科技大学

答辩委员会主席

评阅人
2010 年 6 月 17 日
注 1:注明《国际十进分类法 UDC》的类号。
独创性声明
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签名: 日期: 年月日
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签名: 导师签名:
日期: 年月日
摘要
摘要
功能磁共振(functional ic resonance imaging, fMRI)是一种描述伴随大
脑神经活动的血氧变化的成像方法。目前,fMRI 研究中一个重要的领域是研究静
息状态下大脑的连接情况。
本文利用 fMRI 对大鼠的脑网络进行研究,主要工作如下:
1、前爪刺激大鼠的脑功能定位的研究。利用独立成分分析(independent
components analysis,ICA)方法对前爪刺激大鼠的 fMRI 数据进行分析,获得相应
的激活区域,从而进行脑功能定位。结果发现,大鼠前爪刺激时刺激对侧的第一
躯体感觉皮层(primary somatosensory cortex,S1)和丘脑有较强的正激活,双侧
尾状壳核(CPu)有较强的负激活,其中有 3 例大鼠第二躯体感觉皮层(secondary
somatosensory cortex,S2)区检测到了正激活;刺激同侧的 S1 区和丘脑没有观察
到明显的 BOLD 响应,表明上述区域与感觉系统相关。
2、感觉运动系统静息态和刺激状态的脑网络研究。结合上述激活区域和大鼠
脑立体定位图谱,选出感兴趣的脑区,利用相关分析方法计算出区域之间的相关
系数矩阵,进而构建网络并探讨大鼠感觉运动系统的脑网络属性。结果发现,大
鼠在静息状态时感觉运动皮层内部之间的连接性较强,且左右半球感觉运动皮层
之间存在较强的同步低频振荡。此外,丘脑核团之间、左右半球的尾状壳核、海
马和扣带回之间的连通性也较明显,而感觉运动皮层与丘脑核团之间的连接较弱。
值得关注的是,在静息状态发现大鼠感觉运动系统呈现了较为明显的偏侧性。与
静息态相比,刺激状态下脑区之间的整体连通性明显降低。感觉运动系统在静息
态时的脑网络具有小世界属性,而在前爪刺激时更偏向于随机网络。可以推测大
鼠在脑信息处理中的功能分离和整合可能与人类存在某些相似性。

关键词:功能磁共振成像,静息状态,脑功能连接,脑网络,小世界网络
I
ABSTRACT
ABSTRACT
Functional ic resonance imaging (fMRI) is an imaging technology based on
the blood oxygenation change during neural activity. At present, the investigation of the
brain connectivity during resting state has been an important field using fMRI
techniques.
This paper focused on the study of connectivity of the rat brain based on fMRI.
Some aspects of this dissertation have been put forward:
1. Study of the br