磁共振脑影像技术与数据分析:基础
课程编码:1802070402Z2M3003H
英文名称:Magnetic Resonance Imaging Technology and Data Analysis: Basics
课时:40
学分:2.00
课程属性:专业课
主讲教师:孔亚卓等
教学目的要求
本课程为面向认知神经科学、心理生理学等方向研究生的专业普及课。旨在帮助学生了解心理学和认知神经科学的前沿研究方法之一: 磁共振脑影像技术,为今后学习和从事心理学和认知神经科学等相关研究奠定基础。结构、功能、弥散张量等多模态磁共振成像,可以帮助我们了解大脑结构和功能的特点,精准定位脑区神经激活,揭示复杂的脑网络系统,并且理解脑特定区域与认知功能之间的关系。课程包括磁共振脑影像基本概念、磁共振结构和功能成像的物理和生理基础、脑成像实验设计和数据统计分析等。
预修课程
高等数学、概率统计、线性代数、基础心理学等
大纲内容
第一章 磁共振成像简介
第1节 磁共振成像技术发展历史 1学时 孔亚卓
第2节 磁共振成像设备 1学时 孔亚卓
第3节 结构成像物理原理 1学时 孔亚卓
第二章 磁共振成像原理
第1节 功能磁共振成像基本原理 1学时 孔亚卓
第2节 功能磁共振成像参数与优化 1学时 孔亚卓
第3节 弥散张量成像基本原理 1学时 孔亚卓
第三章 磁共振成像生理基础
第1节 神经信号 1学时 孔亚卓
第2节 脑血流和新陈代谢 1学时 孔亚卓
第3节 血氧水平依赖信号BOLD 1学时 孔亚卓
第四章 磁共振图像处理基本原理
第1节 图像处理基本概念 1学时 孔亚卓
第2节 数据分析平台和标准 1学时 孔亚卓
第3节 图像处理技术简介 1学时 孔亚卓
第五章 磁共振实验设计
第1节 成像序列选择 1学时 孔亚卓
第2节 实验设计原理和基本原则 1学时 孔亚卓
第3节 统计分析常见问题 1学时 孔亚卓
第六章 结构图像分析入门
第1节 结构图像的种类 1学时 孔亚卓
第2节 结构像分割 1学时 孔亚卓
第3节 结构像配准 1.5学时 孔亚卓
第七章 弥散张量DTI成像的原理和分析
第1节 DTI基本原理和参数 1学时 涂毅恒
第2节 DTI预处理 1学时 涂毅恒
第3节 TBSS统计分析 1.5学时 涂毅恒
第八章 功能磁共振数据分析:任务态
第1节 fMRI预处理 1学时 涂毅恒
第2节 一般线性模型GLM 1学时 涂毅恒
第3节 实例分析 1学时 涂毅恒
第九章 功能磁共振数据分析:静息态
第1节 静息态常见指标 1学时 涂毅恒
第2节 功能连接分析 1学时 涂毅恒
第3节 ReHo、ALFF、ICA等分析 1学时 涂毅恒
第十章 功能磁共振数据分析:组分析
第1节 组分析GLM模型 1学时 涂毅恒
第2节 T检验、F检验、ANOVA等 1学时 涂毅恒
第3节 行为数据相关分析 1学时 涂毅恒
第十一章 统计分析与多重校正
第1节 多重比较简介 1学时 孔亚卓
第2节 FWE、FDR以及cluster校正 1学时 孔亚卓
第3节 非参数模型与置换检验 1.5学时 孔亚卓
第十二章 多模态脑成像
第1节 生理噪声和可重复性挑战 1学时 孔亚卓
第2节 多模态成像简介和应用 1学时 孔亚卓
第3节 多模态成像统计分析 1学时 孔亚卓
第十三章 磁共振脑成像的应用
第1节 认知科学与脑成像 1学时 涂毅恒
第2节 临床转化研究 1学时 孔亚卓
第3节 局限与展望 1学时 孔亚卓
参考书
1、
Functional Magnetic Resonance Imaging
Scott A. Huettel, Allen W. Song, and Gregory McCarthy
2014年8月18日
sinauer
课程教师信息
孔亚卓,中国科学院心理研究所研究员,磁共振成像中心副主任,牛津大学脑功能成像中心客座研究员。曾在国际顶尖脑成像中心牛津大学功能脑成像中心(FMRIB)从事多模态磁共振成像研究多年,熟悉磁共振成像物理原理,精通磁共振扫描的硬件和软件,熟练掌握各种磁共振成像方法及优化参数,擅长运用脊髓成像等多种磁共振成像技术和FSL分析工具包开展疼痛认知神经科学相关研究。研究成果发表在包括Brain, PNAS, Journal of Neuroscience, Cerebral Cortex, NeuroImage等神经科学领域重要杂志上。
涂毅恒,中国科学院心理研究所研究员、博士生导师,曾先后在哈佛大学医学院和麻省总医院担任博士后和讲师;择优入选中科院高层次人才计划,主要研究方向为疼痛的认知神经机制和调控,在Nature Communications、Molecular Psychiatry PNAS、Neurology、Journal of Neuroscience等权威期刊发表多篇高水平学术论文:主持科技创新2030-“脑科学与类脑研究”青年科学家等多个研究项目。