發(fā)布時間：2017-04-13 09:38

  本文關鍵詞：功能磁共振成像嗅覺刺激器的設計與驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：憑借較高的時間、空間分辨率和非侵入的成像方式等優(yōu)點，功能磁共振成像（fMRI）技術在人類腦科學研究中得到了越來越廣泛的應用。但是在對被試進行任務刺激的方式上，目前主要還局限于視覺、聽覺刺激，通過嗅覺刺激任務進行相關腦科學研究的還比較少。究其原因，主要是缺乏專用的嗅覺刺激裝置，在MRI環(huán)境下對被試精確地進行自動化嗅覺刺激比較困難。此外，由于人體的嗅覺感受具有與視覺、聽覺不同的特點，嗅覺fMRI實驗的設計模式也與傳統(tǒng)的fMRI實驗設計模式不同，需要進一步進行研究。為了滿足以上兩點要求，本文主要進行了fMRI嗅覺刺激裝置的設計和原型裝置搭建，并通過嗅覺fMRI實驗對其進行了功能驗證，具體成果如下。 一、對傳統(tǒng)的fMRI實驗設計方法和人體嗅覺感受的特點進行了綜合分析，總結了嗅覺fMRI的實驗設計方法，詳細闡述了不同刺激物、人體呼吸、嗅覺適應、干擾刺激、成像同步等方面對嗅覺fMRI實驗設計的影響，得出了嗅覺fMRI實驗設計的基本原則。 二、在對嗅覺fMRI實驗從方法學角度深入研究的基礎上，分析了fMRI嗅覺刺激器的功能和性能需求，設計并搭建了fMRI嗅覺刺激原型裝置。此裝置分為氣路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，具有良好的人機界面，可以自動地對被試在fMRI實驗中進行三種氣味的嗅覺刺激，具有較好的時間精度和良好的電磁兼容性，并且可以很方便地達到刺激和成像的時間同步，初步滿足了嗅覺fMRI實驗的需求。 三、使用搭建的fMRI嗅覺刺激裝置進行了單被試嗅覺fMRI實驗，得到了乙醇、乙酸、乙酸異戊酯、吡啶四種刺激物的腦激活圖和部分ROI的腦激活信號時間曲線圖，驗證了刺激器的可用性和在嗅覺fMRI實驗設計中采用短刺激（刺激20s，，間隔25s）的可行性，并初步證實了不同氣味刺激對人體的腦激活結果存在較大差異。
【關鍵詞】：功能磁共振成像 嗅覺 刺激 刺激裝置
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R445.2;R318
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 課題研究背景及意義12-16
• 1.1.1 fMRI 技術介紹12-15
• 1.1.2 嗅覺 fMRI 的研究意義15-16
• 1.2 相關領域的研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.1 fMRI 刺激裝置16-18
• 1.2.2 fMRI 嗅覺刺激裝置18-21
• 1.3 論文主要內容21-22
• 1.4 本章小結22-23
• 第2章 嗅覺 fMRI 實驗設計模式研究23-33
• 2.1 BOLD 信號23-26
• 2.2 fMRI 實驗設計范式26-29
• 2.2.1 組塊設計27-28
• 2.2.2 事件相關設計28-29
• 2.2.3 混合設計29
• 2.3 嗅覺 fMRI 實驗設計模式29-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第3章 fMRI 嗅覺刺激器方案設計33-39
• 3.1 需求分析33
• 3.2 方案設計33-38
• 3.2.1 總體結構設計33-35
• 3.2.2 氣路系統(tǒng)設計35
• 3.2.3 控制系統(tǒng)設計35-38
• 3.3 本章小結38-39
• 第4章 fMRI 嗅覺刺激器實現(xiàn)39-55
• 4.1 氣路系統(tǒng)搭建39-41
• 4.2 控制系統(tǒng)搭建41-54
• 4.2.1 硬件搭建41-45
• 4.2.2 軟件設計45-54
• 4.3 本章小結54-55
• 第5章 嗅覺 fMRI 實驗研究55-64
• 5.1 材料與方法55-57
• 5.1.1 實驗材料55
• 5.1.2 實驗設計55-56
• 5.1.3 實驗步驟56-57
• 5.2 結果與討論57-63
• 5.2.1 實驗數(shù)據(jù)處理57-60
• 5.2.2 腦激活圖60-62
• 5.2.3 特定 ROI 激活時間曲線62-63
• 5.2.4 結果討論63
• 5.3 本章小結63-64
• 第6章 結論與展望64-66
• 6.1 結論64
• 6.2 研究展望64-66
• 參考文獻66-70
• 指導教師及作者簡介70-71
• 致謝71

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：功能磁共振成像嗅覺刺激器的設計與驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：303327