基于小鼠大脑MRM图像灰度分布的个体结构网络构建的研究
2016-03-02付振荣林岚张柏雯吴水才
付振荣,林岚,张柏雯,吴水才
北京工业大学 生命科学与生物工程学院,北京 100124
基于小鼠大脑MRM图像灰度分布的个体结构网络构建的研究
付振荣,林岚,张柏雯,吴水才
北京工业大学 生命科学与生物工程学院,北京 100124
结构磁共振成像脑网络分析技术结合了sMRI成像、医学图像处理、复杂网络及图论分析等技术方法,通过对大脑不同感兴趣区之间的特征关系进行分析,能够更好地分析脑组织结构之间的关系及与疾病的关联性等。目前,基于人脑sMRI的大脑灰质结构网络已成为脑网络研究的一个热点,但是基于小鼠MRM的大脑灰质网络分析还相对较少。本文首先通过构建基于KL散度的小鼠MRM个体灰质脑网络,并在此基础上进行网络拓扑属性的分析,该方法可以应用于脑老化和因疾病带来的小鼠脑网络变化的研究。
小鼠大脑;个体脑网络;KL散度
近年来,随着神经影像数据采集设备和技术的快速进步,研究者们逐渐将复杂网络的相关理论应用到大脑研究之中,脑网络分析也随之成为神经影像学领域的研究热点[1-3]。基于弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)[4]、功能性磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)[5]、结构磁共振成像(Structure Magnetic Resource Imaging,sMRI)[6]、脑电图(Electroencephalo-Graph,EEG)[7]和脑磁图(Magnetoencephalogram,MEG)[8]等脑成像技术被用于构建复杂脑网络。通过对复杂网络拓扑属性的分析,可以在一定程度上帮助研究者了解大脑结构与功能之间的相互关系[9],揭示大脑传递信息与处理信息的运行机理,还能够用于大脑年龄预测[10-11]以及疾病的诊断和预测[12-14]等研究。
由于sMRI易获取、包含脑区间的结构连接信息等优势,基于它的结构网络也越来越受到研究者们的重视。……
