人腦可能是宇宙間最為精細(xì)而復(fù)雜的系統(tǒng),探索和理解大腦的運(yùn)行機(jī)制是21世紀(jì)人類最大的課題。作為一個(gè)新的工具,近些年來腦網(wǎng)絡(luò)分析在揭示認(rèn)知功能的神經(jīng)機(jī)理、發(fā)育和老化階段大腦的正常或異常變化以及腦疾病的結(jié)構(gòu)性破壞等方面發(fā)揮了極大的作用。而腦網(wǎng)絡(luò)同時(shí)也是一個(gè)多尺度的系統(tǒng),可以從不同的空間或時(shí)間尺度對(duì)人腦進(jìn)行描述和刻畫:空間尺度從個(gè)體神經(jīng)元到腦區(qū),時(shí)間尺度則可以從亞毫秒級(jí)直至整個(gè)生命周期。在多個(gè)尺度上對(duì)腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究分析,可以為理解大腦的結(jié)構(gòu)和功能特性提供多個(gè)不同的視角。因此,本文從宏觀和微觀尺度兩方面,對(duì)腦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究,主要包括:在宏觀尺度上,基于靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù),我們構(gòu)建了腦功能網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而對(duì)人腦的畢生發(fā)展特性進(jìn)行了定量研究;在微觀尺度上,我們從一個(gè)新的角度構(gòu)建了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)發(fā)放模型,并且對(duì)該模型在特定條件下的收斂性進(jìn)行了求證。第一章是緒論部分。在這一章中,我們首先對(duì)本文的研究背景和意義進(jìn)行了介紹;其次在微觀層次,簡(jiǎn)要闡述了神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu),動(dòng)作電位的神經(jīng)機(jī)制,突觸的結(jié)構(gòu)和功能以及神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型等;隨后在宏觀尺度層次,分別介紹了磁共振成像的基本原理,腦網(wǎng)絡(luò)的種類和研究現(xiàn)狀,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋵傩砸约?.. 

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 微觀尺度
        1.2.1 神經(jīng)元結(jié)構(gòu)
        1.2.2 動(dòng)作電位
        1.2.3 突觸
        1.2.4 神經(jīng)元模型
    1.3 宏觀尺度
        1.3.1 磁共振成像(MRI)
        1.3.2 腦連接網(wǎng)絡(luò)
        1.3.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩?br>        1.3.4 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的個(gè)體分類和預(yù)測(cè)
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)
第二章 宏觀尺度腦網(wǎng)絡(luò)的研究-基于功能磁共振數(shù)據(jù)的人腦畢生發(fā)展特性研究
    2.1 引言
    2.2 研究對(duì)象與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
        2.2.2 數(shù)據(jù)采集
        2.2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.2.4 功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
        2.2.5 網(wǎng)絡(luò)連接的畢生發(fā)展規(guī)律研究
        2.2.6 fALFF的畢生發(fā)展規(guī)律研究
        2.2.7 主成分分析及其與年齡關(guān)系
        2.2.8 基于功能網(wǎng)絡(luò)特征的大腦年齡預(yù)測(cè)與評(píng)估
    2.3 研究結(jié)果
        2.3.1 功能連接研究結(jié)果
        2.3.2 fALFF畢生發(fā)展軌跡研究結(jié)果
        2.3.3 主成分分析結(jié)果
        2.3.4 預(yù)測(cè)結(jié)果
        2.3.5 置換檢驗(yàn)結(jié)果
        2.3.6 基于不同大腦模板的對(duì)比分析
    2.4 結(jié)果討論
        2.4.1 功能子網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展軌跡
        2.4.2 預(yù)測(cè)模型性能
        2.4.3 研究的局限性與未來方向
    2.5 本章總結(jié)
第三章 微觀尺度腦網(wǎng)絡(luò)的研究-神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)發(fā)放模型的構(gòu)建以及收斂性證明
    3.1 模型構(gòu)建
    3.2 Brownian Web基本知識(shí)
        3.2.1 Brownian Web簡(jiǎn)介
        3.2.2 數(shù)學(xué)定義
        3.2.3 收斂準(zhǔn)則
    3.3 主要結(jié)果
    3.4 本章總結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 工作總結(jié)
    4.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
完成文章目錄
簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3671566