基于DTI的人类与猕猴脑区连通性方法研究

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目的

目前最主要的跨物种研究方法是基于已有的同源位点构建同源脑区对照图,但是随着个体的发育,大脑皮层会发生不规则扩张,影响个体上已有同源位点的准确性。据此提出在个体水平上追踪白质纤维束作为参照系分别构建人类和猕猴的脑区连通性指纹图的方法。

材料与方法

选择公开的脑影像数据集,人类被试10例和猕猴被试10例作为研究对象。对于预处理后的数据在个体水平上提取白质纤维束,计算脑区与白质纤维束之间的连接强度并构建连通性指纹图;在物种内,使用克伦巴赫α系数计算个体间的一致性;在物种间,利用余弦相似度分析两个物种同源脑区的连通性指纹图,并用排列置换测试对结果进行检验。

结果

物种内,布洛卡区(Broca′s area,Broca44)、主要躯体感觉皮层(primary sensory area,S1)、海马体(hippocampus,Hippoc)在猕猴内部一致性系数分别为0.636、0.780、0.977,在人类内部一致性系数分别为0.781、0.726、0.607;物种间,Broca44脑区、S1脑区、Hippoc脑区的余弦相似度计算结果分别为0.979、0.994、0.995。

结论

基于个体水平追踪白质纤维束,并以此构建连通性指纹图进行人类和猕猴的跨物种研究具有有效性,这一成果为构建人类和猕猴跨物种比较框架提供了支持。

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