運(yùn)動想象的大尺度動態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)連接
關(guān)鍵詞：運(yùn)動想象 動態(tài)網(wǎng)絡(luò) 機(jī)器學(xué)習(xí) 滑動窗
摘要：運(yùn)動想象是一個多維度的高級腦認(rèn)知活動,被廣泛應(yīng)用于腦-機(jī)接口控制和臨床康復(fù)。然而,運(yùn)動想象應(yīng)用背后的神經(jīng)機(jī)制仍然不清楚。為進(jìn)一步理解運(yùn)動想象潛在的神經(jīng)機(jī)制,從大尺度水平探索運(yùn)動想象的動態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)連接,征集26名健康被試進(jìn)行運(yùn)動想象功能磁共振掃描實驗?；谶\(yùn)動想象任務(wù)態(tài)磁共振數(shù)據(jù),首先,利用獨(dú)立成分分析,獲取11個大尺度功能子網(wǎng)絡(luò),并提取子網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的時間序列;然后,利用滑窗分析法,構(gòu)建動態(tài)網(wǎng)絡(luò)連接矩陣,并對所有的連接矩陣進(jìn)行k-means聚類分析,得到狀態(tài)依賴的動態(tài)連接;最后,利用網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計分析方法,評估左/右手運(yùn)動想象動態(tài)網(wǎng)絡(luò)連接差異。結(jié)果表明,機(jī)器學(xué)習(xí)方法能更有效地獲取數(shù)據(jù)特征,得到基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的最優(yōu)窗長為31個時間點(diǎn),并且對左/右手運(yùn)動想象的分類準(zhǔn)確率達(dá)75.6%;運(yùn)動想象大尺度網(wǎng)絡(luò)連接模式是一種狀態(tài)依賴的動態(tài)變化過程,共聚類出4個動態(tài)重構(gòu)連接模式;左/右手運(yùn)動想象大尺度動態(tài)網(wǎng)絡(luò)連接模式的特異性,主要體現(xiàn)在額頂網(wǎng)絡(luò)(FPN)和背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)(DAN)與其他子網(wǎng)絡(luò)之間的交互上。該研究的發(fā)現(xiàn),為理解運(yùn)動想象潛在的神經(jīng)機(jī)制提供新的觀點(diǎn)。
中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報雜志要求:
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