人脑功能认知技术

第1章 绪论 1

1.1 人脑概述 3

1.1.1 人脑的结构分区 4

1.1.2 人脑各个分区的功能 5

1.2 人脑内部神经活动与人类身体健康 18

1.2.1 人脑内部神经活动 18

1.2.2 人脑神经活动与人类身体健康 35

参考文献 43

第2章 人脑功能的认知技术算法 48

2.1 独立成分分析技术 48

2.1.1 独立成分分析 48

2.1.2 基于数据驱动的独立成分分析 54

2.1.3 独立成分分析用于处理fMRI数据 54

2.1.4 利用独立成分分析的一个新的不动点算法结合PCA处理fMRI数据 55

2.1.5 分离成组的fMRI数据的独立成分分析方法 61

2.1.6 独立成分分析的局限性和不确定性 64

2.2 人脑组织解剖和功能成像的识别技术 66

2.2.1 人脑组织解剖和功能成像的预处理 66

2.2.2 人脑组织解剖和功能成像的配准技术 66

2.2.3 人脑组织解剖和功能成像的分割技术 73

2.3 人脑组织解剖图像和功能图像融合技术 88

2.3.1 改进的基于小波分析的图像融合方法 88

2.3.2 基于K-SVD的医学图像特征提取和融合算法 94

2.4 人脑神经活动连接技术 100

2.4.1 基于ROI的人脑神经活动连接技术 101

2.4.2 基于ICA-rs-fMRI的人脑网络拓扑连接技术研究 111

参考文献 123

第3章 人脑功能认知的工程识别技术 131

3.1 fMRI技术认知人脑功能 131

3.1.1 fMRI认知技术的起源 132

3.1.2 fMRI技术认知人脑功能活动 133

3.2 rs-fMRI技术认知人脑功能 145

3.2.1 rs-fMRI技术 146

3.2.2 rs-fMRI成像的分析方法及临床应用 150

3.3 rt-fMRI技术认知人脑功能 152

3.3.1 rt-fMRI技术 153

3.3.2 rt-fMRI技术认知人脑功能活动 158

3.3.3 rt-fMRI技术认知人脑功能活动的存在问题与前景 164

参考文献 167

第4章 强化训练后人脑组织可塑性变化 174

4.1 fMRI技术识别强化训练后人脑皮层组织可塑性变化 174

4.1.1 数据采集和数据预处理 175

4.1.2 脑功能决策分析 177

4.1.3 脑功能激活区域成像结果分析 178

4.1.4 实验结果讨论与脑组织的可塑性 184

4.2 rs-fMRI技术识别强化训练后人脑皮层组织可塑性变化 189

4.2.1 数据采集和数据预处理 189

4.2.2 脑功能连接分析 190

4.2.3 脑功能成像结果 190

4.2.4 实验结果讨论 193

4.3 DTI技术识别强化训练后人脑白质组织可塑性变化 195

4.3.1 数据采集和数据预处理 195

4.3.2 脑功能连接分析 197

4.3.3 实验结果讨论 199

4.4 运动员脑白质磁共振扩散张量成像研究 199

4.4.1 运动员脑白质弥散及各向异性特征 199

4.4.2 DTI参数变化与运动技能获得年龄的相关性 202

参考文献 203

第5章 认知技术下的爱因斯坦大脑认知与霍金使用的四把椅子 207

5.1 爱因斯坦的大脑认知 207

5.1.1 爱因斯坦大脑的变故 208

5.1.2 对爱因斯坦大脑的认知 209

5.1.3 讨论 218

5.2 霍金使用过的四把椅子 220

5.2.1 霍金与他使用过的四把椅子 220

5.2.2 人脑认知最成功的范例——美国iBrain设备解读霍金大脑 224

参考文献 228

第6章 人脑功能认知技术的未来发展 232

6.1 EEG和FMRI技术的结合认知人脑功能 232

6.1.1 EEG脑电信号分析方法 232

6.1.2 fMRI的信号特征 234

6.1.3 EEG与fMRI想结合的人脑功能认知技术 235

6.2 MEG与fMRI技术的结合认知人脑功能 235

6.3 人脑认知技术应用的未来发展 236

6.3.1 用意念操纵电脑 237

6.3.2 人脑与电脑的连接 239

参考文献 239

附录 人脑功能认知技术常用术语表 241