大脑结构

摘要： 脑科学与教育结合,形成教育神经科学,主要有三种模式:一是基于认知神经科学的研究结果,为教育教学改革提供一定的依据;二是将教育的实际问题转化为可以在实验室研究的问题,利用脑科学的方法开展研究,并将研究结果直接用于指导教育实践;三是大脑可塑性的研究,即通过教育干预,促进大脑结构或者功能的发展。关于大脑的可塑性研究,国际上大部分是在实验室通过短时间的干预完成的。然而,只有在真实的教育情境中经过长时间干预所获得的研究成果才能真正指导教育实践。

摘要： 学习是极其复杂的社会文化和生物现象,不仅与文化、社会和家庭环境因素密切相关,更受到基因、大脑结构及其功能等生物因素的交互影响和作用,因此,普通班级中学生的学习问题是高度复杂和具有特异性的。在教育实践中,教师常困扰于如何为班级中具有认知差异和多样化需求的个体,提供高效率的课堂与个别化教学。针对这种情况,基于近年来神经科学和教育研究的进展,学习通用设计(universal design for learning,UDL)提供了可借鉴的实践解决方案。

摘要： 情感是一个复杂的概念,涉及个人主观经历、心理活动以及外界环境等多个因素,甚至可能被伪装,客观上难以对其评估。因此如何理解情感就成为科学家的困惑[1]。早在20世纪50年代,心理学、神经学、行为学等领域专家分别对情感表达了不同的学术观点。然而神经学、行为学对情感状态下的大脑结构展开研究,其成果并不能构成情感分类理论[1]。有关情感分类理论的研究主要由心理学界推进。

摘要： 信息时代,网络科技不仅改变了人类的学习方式,而且改变了人类的大脑结构。传统教学方式难以符合当代学生的“口味”。教师要循序渐进自我更新,运用技术手段提升教学,适应高度智能化的未来。探究式教学是呼声很高的教学模式之一,曾经一度被认为是“学习的革命”。在我国,传统讲授式的教学观念根深蒂固,这与探究式教学难以推广有一定关系。探究式教学虽然面临矛盾与困惑、场面流于形式、效果不尽如人意,但不是没有解决方法。

摘要： 歌唱是人类表达情感的一种艺术形式,人们常常通过唱歌来表达自己的喜怒哀乐。对那些歌声悦耳动听的人,我们常常称赞他们有一副“被上帝亲吻过的嗓子”,但也总有一些人唱歌不着调不说,还特别喜欢充当“麦霸”。这可能不是因为他们自恋,而是他们“天生”或后天大脑结构改变后,分不清楚各音符之间的高低差异。

摘要： 大脑是一台构造极其复杂且精密运行的智能机器,我们一言一行、喜怒哀惧、意识想法都在其掌控之下。若这台机器运作失调,就会产生一系列的问题。了解大脑应激反应系统的运转机制,有助于我们管理自己的情绪,有效应对学习生活中的压力。人体有应激生物系统脑科学家依大脑结构的职责,将大脑大致分为旧皮层、边缘系统、新皮层三个层级。旧皮层负责呼吸和心跳等生命基础,新皮层负责高级别的执行功能。

摘要： 精神分裂症的发生与遗传因素以及生活、工作与学习遭受重大变故有关,在上述因素作用下大脑结构发生改变,患者出现情感障碍、思维障碍以及行为异常,新入院精神分裂症患者在疾病因素影响下,同时对周围环境陌生,对医务人员不信任、精神压力大。可在住院期间出现攻击行为,进而影响临床治疗效果。近些年,部分医学研究者提出对于新入院精神分裂症患者开展针对性护理以预防攻击行为[1,2]。

摘要： 精神分裂症是一种常见的精神障碍,其发病机制和影响因素还不是十分明确,研究表明,遗传、大脑结构、妊娠以及环境等因素,共同激发了精神分裂症的发展。其病程长、可反复发作,涉及感知觉、思维、情感和行为等多方面的障碍以及精神活动的不协调,严重影响患者的生活、工作和社会活动。

摘要： 早期养育质量对儿童认知、情绪社会性发展具有重要影响,越来越多的研究发现,养育质量的差异与儿童大脑结构和功能发育的变化也有密切关系。本文首先综述了早期养育的不同方面对大脑结构和功能发育的影响,指出养育的不同方面以及儿童大脑发育在不同阶段和不同区域的不平衡性使得养育和儿童青少年大脑发育之间的关系存在差异;同时,从压力加速假说和糖皮质激素脆弱假说方面阐述养育对大脑发育的影响机制;最后指出未来的研究应关注大脑皮层和皮层下组织结构在童年期和青春早期发展的不均衡性,通过纵向追踪多时间点、多维度,考察不同养育质量特征对大脑发育的特异性影响。

摘要： 阿尔茨海默病(AD)患者的海马是受影响最大的大脑结构之一。动物模型显示,低强度经颅聚焦超声(tFUS)可以增加血脑屏障(BBB)的通透性,并使抗淀粉样β抗体作用于大脑。这项人类研究阐述了tFUS对BBB通透性的影响及AD患者认知功能改善疗效。受试者为6名成年人,年龄65至85岁,被诊断为疑似AD。基线评估包括认知评估、脑磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描和正电子发射断层扫描(PET)。同时测量海马的局部脑葡萄糖代谢率(rCMRglu)。在静脉注射微泡超声造影剂(MB)后,立即将低强度tFUS应用于受试者右侧海马。超声处理即刻及一天后,均进行MRI扫描以检测暂时性的血脑屏障开放及关闭状态。

摘要： 利用DT-MRI,人们可以得到更多关于音乐训练与大脑结构关系的数据,从而进一步了解音乐训练对于大脑结构和工作机制的影响.本文介绍了近15年来DT-MRI技术在音乐神经科学领域中的主要几种应用方式.

摘要： 本文将综述近几年来对大脑内结构可塑性的研究成果，简述运动对大脑结构可塑性的影响，以期更深入的了解运动对大脑结构可塑性的影响作用，深入剖析运动与大脑结构可塑性的关系，对今后更好地维护大脑健康，更好地开发大脑有着重要的意义。大脑作为控制躯体运动的最高中枢，具有一定的可塑性。而运动能够通过不同路径和机理导致大脑结构可塑性的变化，从而影响大脑调控机制。

摘要： 本文选取10名篮球运动员和11名普通人。通过功能磁共振扫描获得T1加权结构成像和静息态的功能成像。比较运动员和普通人的大脑结构，并以运动员组显示更大灰质体积的脑区为种子点生成了脑区的静息态功能连接地图，又对静息态功能连接地图进行组间比较来反映长期运动技能训练对静息态功能性连接的影响。指出长期训练会对运动员大脑的结构和功能网络产生可塑性的改变。运动员和普通人在大脑结构上有差异。运动员拥有高度发达的脑岛，它可以极其精确地预测身体在下一刻的感觉;额下回参与动作反应的抑制控制;顶下小叶对与行为相关的视觉知觉能力具有重要作用;前扣带回参与了对错误动作的认知加工过程;楔前叶对于手部动作的精细控制有积极作用。在篮球场上，运动员在做出动作反应之前，首先要对球场的情境进行加工，对传球路线预测，控制身体各部分动作以产生适当的行为;若进攻中出现失误，在下次进攻中进行适当的调整。因此，上述脑区对运动员尤其重要。此外，运动员和普通人在大脑网络上也存在差异。额一顶网络负责视觉信息搜索、注意资源分配。扣带-鳃盖网络主要功能是探测与加工刺激或事件的突显性信息以及对错误的监控。默认模式网络中的脑区与自我相关的情境记忆有关，且在情境记忆的提取上也有重要的作用。在动作发出之前，篮球运动员需要对场上的情境进行快速的搜索，迅速选定注意的目标，然后回忆之前遇到相似场景时所采取的行为，以便做出高效的行为反应，这些过程不仅需要这三个网络参与，同时也需要他们之间相互配合。最后，本研究仅对运动员的脑网络进行初步探索，仍需要以后的大量的相关研究来验证这些网络在运动中的作用。

摘要： 目的：既往研究发现,青少年抑郁症患者存在广泛的大脑结构和功能异常,但是对于青少年抑郁症患者大脑中那些存在结构缺陷的脑区所对应大脑息状态功能网络存在何种相应的变化,尚不得而知.本研究,融合结构和功能两种模态的数据,观察青少年抑郁患者大脑结构和功能的改变.方法：首先，使用基于优化的体素的形态学分析方法确定青少年抑郁患者相较正常被试对象大脑中灰质密度异常的脑区;然后，以这些脑区为感兴趣区，使用基于独立成份分析的种子点功能连接方法观察这些结构存在缺陷的脑区相对应的静息状态脑功能网络的特性。结果：共纳入研究对象32例，患者组16例，正常对照组16名，2组间年龄、教育程度相匹配。基于体素的全脑形态学研究发现:与正常健康对照组相比，青少年抑郁症患者左侧背外侧前额叶皮层，右侧梭状回灰质密度减低。并且左侧前额叶背外侧皮质的密度与抑郁患病时问成负相关(r=-0.7468,P=0.0009)，右侧梭状回的灰质密度与抑郁患病时间没有明显相关性。以左侧前额叶背外侧皮质作为感兴趣区的脑区功能连接度研究表明:与正常对照组相比，青少年抑郁患者左侧前额叶背外侧皮层与双侧顶下小叶之间功能连接度降低。结论：抑郁症对患者左侧额叶背外侧皮层形态的改变可能是累积的，左侧前额叶背外侧皮层和右侧梭状回形态、功能学指标可能是抑郁症潜在的诊断、疗效监测的生物学标记指标。本研究的多模态数据分析方法将青少年抑郁患者的结构异常和功能异常有效结合起来，可以更好的理解抑郁对青少年大脑的影响。

摘要： 基于过去十年间大量的疼痛机制研究,疼痛的神经生物学基础普遍被理解为是不同神经元结构活动的整合.在慢性背痛和幻肢痛患者脑功能重组的研究中发现,慢性疼痛不仅是导致脑功能状态改变的原因,也是大脑发生可塑性改变的结果.支配对应躯体脑区体积的增大或缩小,可导致大脑功能的变化,如皮质活动的增加和皮质功能区的移位.脑结构象MRI研究发现患有慢性疼痛的患者在皮层下和皮质脑结构中表现出灰质体积的减少,这一发现促进了对与慢性疼痛紧密相关的“功能重组”概念拓展到了“结构重组”.过去十年间磁共振(MRI)结构象的多项研究表明,慢性背痛等14类慢性疼痛综合征均会导致大脑结构的变化.值得注意的是,灰质结构的变化并非随机分布,而主要集中在负责疼痛信号处理、加工和整合的脑区,如扣带皮层、眶额叶皮质、脑岛和背侧脑桥,及其他结构包括丘脑,基底神经节和双侧海马旁回等.本文现将几类常见的慢性疼痛综合征引起的大脑结构改变予以综述，MRI结构象技术运用于慢性疼痛机制的研究已有十多年的历史。尽管疼痛是每个人都会经历的体验，但疼痛患者中只有小部分会发展为慢性疼痛。对于一部分人群来说，中枢疼痛信号传递系统的结构性差异可能导致了慢性疼痛的转化。在疾病慢性化的过程中，“神经元可塑性”是目前普遍认可的调节机制。总结近几年基于MRI结构象技术运用于慢性疼痛综合征中枢机制的研究结果，发现，大脑灰质的变化并非随机分布，而主要集中于功能高度特异的脑区，即扣带皮层、脑岛、颞叶和额叶／前额叶皮层，这些脑区都参与了中枢伤害性信号的处理、加工，并对疼痛体验和疼痛期待起着多元整合的作用。截至目前，多项基于MRI结构象的疼痛研究都报道了疼痛持续时间和灰质减少程度的相关性，提示形态学的变化常继发于慢性疼痛的持续。但是，对皮层和皮层下结构出现变化的原因还知之甚少。在以后的研究中，还需进一步增加研究的样本量、延长随访时间。慢性伤害性输入导致脑内皮质结构的重塑，突显了成人大脑也具有发生解剖学改变的潜力。仍需提高对慢性疼痛过程中发生的皮质重塑的理解，这将对慢性疼痛的治疗有巨大的临床意义。

摘要： 本研究着重于考察田径运动员和非运动员的大脑灰质结构的差异.该实验共选取20名参与者，其中9个为国家二级以上水平的田径运动员（短跑项目），11个为未经过专门运动训练的非运动员。对他们的大脑分别进行基于体素的形态学分析（VBM），然后对两者的全脑灰质体积进行双样本t检验，探讨他们灰质结构的差异。结果表明，田径运动员的左右侧小脑后叶和左右侧额下回上的灰质体积显著高于非运动员。在平日的训练中，田径运动员需要不断地纠正自身动作，并模仿优秀运动员的动作以达到技能的自动化，而在比赛中，田径运动员更需要保持高度的注意，并抑制周围环境对自身的影响，从而发挥出自己的最好水平。

摘要： 本研究通过对乒乓球运动员和新手的静息态大脑结构像的扫描，了解长期乒乓球运动技能学习对乒乓球运动员大脑可塑性的影响。对所有30个被试的结果进行了分析。研究结果显示与新手相比，乒乓球运动员在左侧颞下回，左侧额下回，左中央前回，右额上回灰质的密度大于新手。乒乓球运动员颞中回的白质密度比新手高。结论：基于体素的形态学分析乒乓球运动员大脑的结构特征是与运动计划和执行有关的脑区灰质密度增高，显示出与运动技能学习经验相关的大脑结构性可塑性变化。

摘要： 目的：探讨精神分裂症患者半侧空间忽视障碍与健康志愿者的差异. 方法：通过57例精神分裂症患者的研究组与42例健康志愿者的对照组分别进行线段等分实验,分别比较两组在不同线段长度时的偏移率及偏移误差总和,比较研究组PANSS量表分与偏移率及偏移误差总和相关性. 结果：1、研究组存在空间忽视障碍,变异系数高于对照组,对中点的估计稳定性差于对照组;(2)研究组和对照组在较短线段时偏移率差异不显著,而随着线段的延长,差异具有更为显著(P＜0.05);(3)随着线段的延长,空间忽视由右侧空间忽视转为左侧空间忽视,即存在“空间忽视障碍”的翻转效应;(4)空间忽视现象的程度(中点偏移率)与PANSS量表的阴性症状分量表得分存在弱相关性(P＜0.05). 结论：精神分裂症患者存在半侧空间忽视障碍,并且与线段长度、年龄、病程及阴性症状程度存在相关性.

摘要： 目的：探讨精神分裂症患者半侧空间忽视障碍与健康志愿者的差异. 方法：通过57例精神分裂症患者的研究组与42例健康志愿者的对照组分别进行线段等分实验,分别比较两组在不同线段长度时的偏移率及偏移误差总和,比较研究组PANSS量表分与偏移率及偏移误差总和相关性. 结果：1、研究组存在空间忽视障碍,变异系数高于对照组,对中点的估计稳定性差于对照组;(2)研究组和对照组在较短线段时偏移率差异不显著,而随着线段的延长,差异具有更为显著(P＜0.05);(3)随着线段的延长,空间忽视由右侧空间忽视转为左侧空间忽视,即存在“空间忽视障碍”的翻转效应;(4)空间忽视现象的程度(中点偏移率)与PANSS量表的阴性症状分量表得分存在弱相关性(P＜0.05). 结论：精神分裂症患者存在半侧空间忽视障碍,并且与线段长度、年龄、病程及阴性症状程度存在相关性.

摘要： 目的：探讨精神分裂症患者半侧空间忽视障碍与健康志愿者的差异. 方法：通过57例精神分裂症患者的研究组与42例健康志愿者的对照组分别进行线段等分实验,分别比较两组在不同线段长度时的偏移率及偏移误差总和,比较研究组PANSS量表分与偏移率及偏移误差总和相关性. 结果：1、研究组存在空间忽视障碍,变异系数高于对照组,对中点的估计稳定性差于对照组;(2)研究组和对照组在较短线段时偏移率差异不显著,而随着线段的延长,差异具有更为显著(P＜0.05);(3)随着线段的延长,空间忽视由右侧空间忽视转为左侧空间忽视,即存在“空间忽视障碍”的翻转效应;(4)空间忽视现象的程度(中点偏移率)与PANSS量表的阴性症状分量表得分存在弱相关性(P＜0.05). 结论：精神分裂症患者存在半侧空间忽视障碍,并且与线段长度、年龄、病程及阴性症状程度存在相关性.

摘要： 本发明提供了一种融合大脑区域间结构信息的脑电信号识别方法，包括以下步骤：首先对脑电(Electroencephalogram，EEG)信号进行预处理并将EEG信号按照不同的大脑区域进行划分；然后利用深度神经网络学习局部和全局大脑区域的EEG深度特征，并将局部和全局大脑区域的EEG深度特征堆叠成特征矩阵；最后，通过引入核范式正则化项学习大脑不同区域间的结构信息。本发明能够利用深度神经网络学习局部和全局大脑区域的EEG深度特征，同时引入核范式正则化项学习基于EEG特征矩阵的大脑区域间结构信息，实现不同类型EEG信号的准确识别，确保基于EEG的BCI系统能够安全可靠的运行。

摘要： 本发明涉及一种利用分层分区结构大脑的整体系统，本发明解决现有技术的问题，包括四面标准应用屏柜组合而成，其中，培训大脑系统应用功能区为屏柜I，屏柜A是智慧后勤功能区，屏柜B是智慧管理功能区，屏柜C是智慧教学功能区，智慧后勤功能区、智慧管理功能区、智慧教学功能区分别分为独立的应用层和设备层，所有的应用层均包括有应用服务器、应用工作站、配套软件及数据资源和相应的数据交换设备，所述的屏柜A通过独立的网络A1与智慧管理功能区设备层连接，所述的屏柜B通过独立的网络B1与智慧管理功能区设备层连接，所述的屏柜C通过独立的网络C1与智慧管理功能区设备层连接。

摘要： 本发明公开了一种大脑皮质下结构的三维表面生成方法、装置及存储介质。该方法包括：获取大脑皮质下结构的预处理数据；根据预设的图像分割网络对预处理数据进行分割，得到初步分割数据；根据预设的图像表面处理算法对初步分割数据进行处理，得到目标表面和初始表面；根据配准算法将初始表面映射到目标表面，生成对应大脑皮质下结构的初始三维表面；对初始三维表面进行建模，得到主动形状模型；基于主动形状模型对初始三维表面进行计算，得到初始参数；对初始参数进行优化，得到最优形状参数；对初始参数和最优形状参数进行计算，生成对应大脑皮质下结构的目标三维表面。通过该方法：能够生成具有高精度、正确解剖拓扑结构以及足够光滑度的三维表面。

摘要： 本实用新型涉及医疗设备技术领域，公开一种用于确定大脑颅内及颅外目标结构关系的定位装置，包括：具有第一棱骨和第二棱骨的定位帽；CT扫描仪，用于获取头部及定位帽的断层影像，断层影像包括颅内目标结构和定位帽的截面；颅外定位组件，包括定位框、横向定位模组和纵向定位模组，横向定位模组包括横向定位杆，横向定位杆可抵靠在第一棱骨上；纵向定位模组包括纵向定位杆，纵向定位杆可抵靠在第二棱骨上；其中，横向定位模组和/或纵向定位模组上设置有颅外操作定位杆，颅外操作定位杆可抵靠在头部的体表上。本实用新型的优点在于，该定位装置对大脑颅内及颅外目标结构的定位准确，治疗病种多样化；且整体结构简单，操作简便，制作成本低廉。

摘要： 本发明公开了一种基于结构磁共振影像的大脑年龄级联精炼预测方法及系统。该大脑年龄预测方法包括：获取包括健康人的大脑结构磁共振影像、性别标签和真实年龄的训练样本集；构建两阶段级联精炼网络，其中第一阶段网络和第二阶段网络均为多尺度紧密连接网络；第一阶段网络的输出连接第二阶段网络的输入；基于训练样本集，采用反向传播算法及梯度下降算法对两阶段级联精炼网络进行训练，得到大脑年龄预测模型；采用交叉验证法对大脑年龄预测模型进行验证，得到验证后的大脑年龄预测模型；将测试集输入至验证后的大脑年龄预测模型中，得到大脑年龄预测结果；测试集包括待测人的大脑结构磁共振影像和性别标签。本发明能提高大脑年龄的预测准确度。

摘要： 本发明公开了一种基于脑结构影像评估疾病引起大脑衰老的机器学习方法,从大脑结构磁共振影像中提取不同脑区大脑结构特征，包括不同脑区大脑皮层厚度以及体积等结构特征。由于并不是所有特征对模型预测都有帮助，因此对特征进行筛选，使用筛选出的在不同训练子集上可泛化的且更简约有效的特征构建基于岭回归的脑龄预测模型。采用k折交叉验证找出在k个模型中均被反复识别的特征，定位出与脑龄预测最相关的脑区结构特征。最后将训练好的模型在病人数据上进行预测，来评估疾病影响大脑衰老的程度。

摘要： 本发明公开了一种基于LME模型的减重手术引起大脑结构变化的影像学统计分析方法，我们选择T1结构像的成像方式研究肥胖病人在减重手术干预下大脑皮层结构的变化，更加直观；本发明的方法在实验设计上更新颖，较以往减重手术研究中单一手术组自身前后的对比分析设计，增加了肥胖对照组，充分考虑了肥胖病人在没有手术干预下一个月是否也有大脑结构变化的因素，使得实验设计更加严谨，保证了数据的测量与重复测量；本发明的方法采用LME模型研究减重手术引起肥胖病人大脑结构变化的研究，改善了单一组配对T检验统计方法忽略肥胖病人组自身的时间效应的缺点，使得结果更加鲁棒。

摘要： 本发明公开一种基于模块连接的大脑结构网络的偏测性检测方法，包括以下步骤：对弥散张量成像进行预处理，根据选定的标准化脑图谱，对预处理后的弥散张量成像进行区域分割；采用确定性纤维束追踪算法，基于追踪的结束条件对全脑的纤维进行重建，并计算两两脑区间的纤维束数量与部分各向异性指数、以及每个脑区的表面积，得到脑区间的纤维束数量矩阵FN，部分各向异性指数矩阵FA和脑区表面积矩阵Surface；与传统的偏侧性检测方法相比，本发明所述的一种基于模块连接的大脑结构网络的偏侧性检测方法，将网络模块性与偏侧性进行融合，能够更有效、精确地挖掘大脑局部网络指标的偏侧性，从而为探究大脑工作机制提供一定的帮助。

摘要： 本发明公开了一种大脑结构影像与三维神经束模型的图像处理方法，其包括如下步骤：将DWI弥散影像和T1结构影像分别转化至三维影像空间；在三维影像空间中取得神经束模型；将三维影像空间中的DWI弥散影像，T1结构影像和神经束模型分别通过旋转矩阵转化至三维坐标空间；将三维坐标空间中的DWI弥散影像，T1结构影像和神经束模型进行叠合；将神经束模型转换至T1结构影像空间；基于T1结构影像与神经束模型的叠合体素构成包含神经束信息的T1结构影像；将所述包含神经束信息的T1结构影像输出为DICOM格式。本发明通过将大脑结构影像与三维神经束模型进行整合，并输出带有神经束信息的大脑结构影像为DICOM格式，实践三维神经束模型导入神经外科导航系统中进行应用的技术效果。

摘要： 本发明公开了一种基于脑结构影像评估疾病引起大脑衰老的机器学习方法,从大脑结构磁共振影像中提取不同脑区大脑结构特征，包括不同脑区大脑皮层厚度以及体积等结构特征。由于并不是所有特征对模型预测都有帮助，因此对特征进行筛选，使用筛选出的在不同训练子集上可泛化的且更简约有效的特征构建基于岭回归的脑龄预测模型。采用k折交叉验证找出在k个模型中均被反复识别的特征，定位出与脑龄预测最相关的脑区结构特征。最后将训练好的模型在病人数据上进行预测，来评估疾病影响大脑衰老的程度。