用于脑网络连接加权图比较的可视分析系统设计与实现
2021-06-30姬笑楠朱玉颖吴亚东
计算机测量与控制 2021年6期
姬笑楠,朱玉颖,吴亚东
(1.西南科技大学 计算机科学与技术学院,四川 绵阳 621010;2.中国科学技术大学 中科大医学影像中心,合肥 230026;3.四川轻化工大学 计算机科学与技术学院,四川 自贡 643002)
0 引言
近些年,对于人脑的研究逐渐成为一个热点课题。对于人脑的研究其核心是大脑中的神经连接,针对这一问题,大脑连接组学应运而生[1]。连接组学研究的目的是通过了解大脑的接线机制[2]来创建脑功能网络连接的完整表示。连接组的表示可以帮助人们增加对大脑功能连接的认识,以及大脑状态是如何从其潜在的结构中出现的[3]。
在研究中发现,被试者的脑网络连通性通常会受到诸如年龄、性别、受教育程度、遗传病史和疾病状态等各种因素的影响。例如在阿兹海默综合症患者中,与记忆相关区域的连接水平明显低于相匹配的健康对照组[4]。研究这些连接特征的差异可以提高对人脑功能连接的了解,并且在疾病预测、基因工程和许多其他相关方面的应用中也都有重大意义。然而想要完全掌握人脑的功能连接,是一项异常艰巨的任务。首先,需要高质量和大规模的脑网络测量数据,因为大脑各区域之间的网络连通性特征都是非常高维的,当数据量不够多、被试者人数很少时,很可能会导致过拟合,这将致使产生的结果不可靠;其次,在复杂的脑网络研究中,对领域专家所提出的众多计算模型的验证也是花费巨大的。
然而,可视化工具可以用于解决高维连接模式下的脑网络比较问题。……
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