Wiki终于可以访问了

师弟一直在说Wiki可以访问了，自己都不敢相信，以为只是因为Wiki暂时改变了IP，才会短暂看得到。不过过了这么久还可以访问，而且网络上也在广泛流传着Wiki可以访问的消息，估计这次是真的可以访问了吧。随便转了一下，有些东西还真是不错的，比如关于SPM的部分
http://en.wikibooks.org/wiki/SPM

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神经电影学：用电影同步大脑

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    电影就是要抓住观众的思想。导演们都希望自己的电影可以让观众能够沉浸其中，吸引观众的注意，诱发观众达到想要的思想状态和情绪体验。制片过程中可以用很多手段来诱导观众的思维，比如用蒙太奇或联戏剪辑的手段。但用电影来操控观众思维的愿望却一直没有办法来直接验证。而目前渐渐兴起的神经电影学 (neurocinematics)，使得用神经活动来评价电影成为可能。     Hasson 在2004年在Science上发表的文章验证了用功能磁共振 (fmri)评价电影的可能性。他们的思路很简单却很巧妙，如果电影可以引起观众神经活动的起伏响应，哪么不同观众在看相同电影时的神经响应应该是相似的。因此，他们让被试躺在MRI机器中观看电影片段，而后采用了他们采用了试间相关 (ISC)的方法计算不同观众相同大脑区域神经活动的同步性。在没有在看电影时，不同观众的大脑活动显然都是无关的。但如果这些观众在看同一部电影，由电影诱发的神经活动就会显示出相似的模式。相应大脑区域的ISC值就会很高。如下图所示，大脑的视觉加工皮层，听觉加工皮层以及颞叶和顶叶等区域都会显示出很高的同步性。但负责高级认知加工的额叶皮层却很少同步。     上图所示的激活区域是合理的。在看电影时，视觉与听觉加工都会随着电影的进程而紧密响应，因此会同步。而一些负责特异性加工的专门区域，也会产生同步。比如颞叶和枕叶中负责面孔加工的梭状回面孔区 (FFA)会在电影中出现面孔时激活，而负责场景加工的海马旁回 (PPA)会在电影中出现场景时激活，而当电影中的角色使用工具时 (比如用手点烟或者开枪)，顶叶皮层将会同步激活。但是，每个人看电影都会有自己的理解，因此负责高级认知加工的的额叶皮层几乎没有同步活动。     不同观众神经活动的同步性可以被称为群体卷入性 (collective engagement)。考察不通电影引起的同步活动的区域的大小，可以在一定程度上反映电影对观众控制程度的大小。比如上图4部电影拍南端的比较结果，现希区柯克的《断魂枪声》片段引起了65%大脑区域的同步激活，莱翁的《黄金三镖客》片段引起了45%大脑区域的同步激活，而拉里・戴维的《抑制热情》片段只引起了18%的大脑区域的同步激活，最后是一段在纽约华盛顿广场公园拍摄的自然场景视频，只引起了5%的大脑区域的同步激活。     同步性的高低在一
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两个DTI研究

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现在DTI的研究越来越火了，而且总看到牛文章出来。听说很多实验室在做fMRI实验的时候都会扫描DTI像，即使暂时用不着，以后也会派上用场的。 弥散张量成像 (diffusion tensor imaging, DTI)是一种可以无损伤检测大脑解剖连通性的技术。它测量的是水分子的弥散方向。水分子在一般的脑组织中的运动是没有方向性的，而在脑白质纤维束中的弥散具有很强的方向性。因此通过数学方法就可以重构水分子的弥散轨迹，也就是脑白质纤维的轨迹。因为大脑皮层的各个脑区是由白质纤维束相连的，因此用DTI就可以研究大脑皮层个区域之间连接。目前的脑成像研究不止关注那一脑区负责某一个功能，还关注这些脑区之间的功能整合。因此DTI也成为目前非常流行而且有前途的脑成像技术之一。 最近Nature Neuroscience上的两篇DTI的文章都很有意思。一篇文章研究了先天面孔失认症 (Thomas et al. 2008)。这种病人视觉和智力都是正常的，但是却对识别人脸有困难。以前的研究发现这类病人在加工面孔时与面孔加工相关的脑区——比如梭状回面孔区 (FFA)和颞叶额叶的某些区域——都与正常人没有差别。因此这篇文章的作者采用DTI技术来看这些面孔加工区域之间的硬件联系是否发生了损坏。研究主要关注连接梭状回到前颞叶区的下纵束 (inferior longitudinal fasciculus, ILF)，和连接梭状回到额叶的下额枕束 (inferior frontal occipital fasciculus, IFOF)。结果发现先天面孔失认症患者与正常控制组相比两个白质束都存在损伤。而且白质束的大小与各向异性程度也与被试完成面孔识别任务的表现显著相关。这篇文章是一个很好的例子，清晰的显示了两个脑区的活动都没有损伤而脑区间的联系受到了损伤后，产生了面孔识别的认知功能的受损。 (图片来自Thomas et al., 2008) 原文: Thomas C, Avidan G, Humphreys K, Jung K, Gao F, Berhrmann M (2008). Reduced structural connectivity in ventral visual cortex in congenital prosopagnosia. Nature Neuroscience do
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看电影时，脑区间动态联系的跨被试相似性

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人在看电影时，大脑如何做反应？一方面，外部的感觉信息实时的输入达到脑中；另一方面大脑会自动生成对故事线的预测，并与输入的信息进行匹配。那么，如果使用功能磁共振实时记录大脑的脑活动，我们会看到什么？ 对于观看电影这类复杂刺激的脑成像数据，分析起来还是有很多挑战。相比于常规使用的心理学任务，对电影刺激很难确定某一心理活动具体发生的时间。因此也就无法用简单的模型去测量某些具体时间点对应的心理过程诱发的脑活动。但是好在很多脑区的激活模式是直接受输入的刺激调控的，因此在看同样的电影时不同人在这些脑区产生的激活模式是相似的。因此可以用测量不同被试激活时间序列的相似性来找到参与加工电影刺激的脑区。最早一篇显示被试间激活相似性的研究在2004年发表在Science上。我曾经在2010年的一篇 博客 中介绍过。 这种被试间相关性分析的方法如上图A所示。在标准化空间上大脑的每一个位置，可以做不同被试看电影时的时间序列的相关。这样就可以得到一张大脑中每个地方相似性的统计图。这类的研究已经有很多，大多发现在看电影时大脑里负责视觉加工的很多区域的激活模式存在很高的被试间相似性。而在负责高级认知任务的脑区，激活模式的被试间相似性并不高。这可能是因为这些区域并没有参与电影加工；但也可能是因为不同人对电影的理解和主观感受不同，所以局部激活的模式也没有太大的相似性。 大脑里的不同脑区负责加工不同层次的信息。它们之间并不是独立的工作的，而是实时的互相传递着各种信息。这也是我们为什么要研究脑区间的连通性，特别是动态连通性的原因。动态连通性在静息态数据处理中是用得比较多。通常可以使用滑窗 (sliding window)的方法计算每一个小时间窗口 (比如说30s)内两个脑区的功能连通性。经过一系列的滑窗，不同窗口之间连通性的变化可能反映了脑区间功能联系的动态变化。但连通性的测量指标 (比如相关系数)很容易受到噪声的影响，特别是功能磁共振信号中的头动、呼吸等生理噪声。另外，哪怕是完全无意义的随机信号，采用滑窗法也会计算出功能连通性的"变化"。那么如何才能说明滑窗间的“变化”是有意义的？这在静息态数据上是个难题。而对于看电影的数据，关于动态连通性的功能意义的疑问似乎可以在一定程度上解决。因为如果连个脑区间的动态功能联系真的是与对电影的理解有关，那么不同被的动态联系也可能是相似的。基于此我们
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