华南脑成像实验中心

我院磁共振脑成像(MVPA课程)训练营顺利结束

2018-01-24 12:42:43 来源:华南师范大学脑科学与康复医学研究院 点击: 收藏本文


    为进一步深度交流和广泛推广磁共振脑成像的技术研究成果,强化脑科学与康复医学研究院(以下简称“研究院”)的社会服务功能,研究院于2018年1月19日(星期五)~20日(星期六)在华南师范大学(石牌校区)举行了磁共振脑成像(多体素模式分析(MVPA)课程)训练营活动。训练营各项培训活动顺利进行与结束。本次训练营培训内容包含MVPA课程原理、机器学习工具包的使用、基于MVPA解析神经系统的信息处理方式的方法、机器学习方法在脑疾病研究以及在认知机制研究中的应用等内容。各位主讲教师的授课内容丰富、充实,应用性强,信息量大,图文并茂,精彩纷呈。


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授课现场


    训练营开班时,研究院副院长翁旭初教授对此次训练营开班仪式致辞。他表示:非常感谢各位老师和学员对研究院的信任、支持与配合,希望各位学员在训练营期间学习愉快、学有所成、学有所用。他指出:人类大脑计划(Human Brain Project, HBP)是继人类基因组计划之后,又一国际性科研大计划。人类大脑计划是国际科技界的重要战略领域,需要像人类基因组计划那样开展国际间的大规模协作,其中,MVPA在磁共振脑成像研究中具有广泛的应用基础,意义重大,很受学员的欢迎,希望各位学员继续努力学习、研究、探索及交流,为国家脑科学研究领域做出贡献。随后,各位主讲教师根据课程安排的内容,结合个人的最新研究成果,逐一向学员讲解了MVPA的基本原理以及最新的研究动态、发展趋势和实际应用等。


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授课现场


    张朋研究员首先简单介绍了人脑视觉系统的功能图谱,以人脑视觉系统为例,概述了MVPA多体素分析方法在视觉科学中的起源和应用,通过和视觉适应范式和高分辨率fMRI等其他研究方法进行比较,阐述了多体素分析方法的优缺点,强调了MVPA方法的敏感性以及在神经机制解释上的复杂性。同时,他也介绍了7T超高场高分辨率功能磁共振的最新方法和研究成果。


    杨志研究员在训练营上系统介绍了MVPA的原理。他从2016年发表于Nature的“大脑词汇地图研究”出发,介绍了如何建立多维的脑活动模式与行为之间的联系。通过多维的脑活动模式,MVPA能更敏感地检测脑活动与行为的关联。此外,MVPA也带来了刻画神经编码的方法,MVPA中的编码模型将脑活动模式与基本的图像特征联系起来,从而实现依据脑的活动重建被试看到的图像。他还讲解了基于MVPA解析神经系统的信息处理方式的方法和机器学习方法在脑疾病研究中的前沿应用。同时,他还通过多个研究实例介绍了关联神经影像个体差异与行为症状个体差异的方法。


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培训人员合影


    钱晨灿老师通过讲解“机器学习工具包”的内容,详细介绍了fMRI数据MVPA分析常见方法的基本原理,并结合实例演示了如何使用MatlabTM和CoSMoMVPA工具包具体实现上述分析流程,也简要回顾了编码和解码的概念,介绍了用于解码分析的常用工具包,以及实现多重分类的纠错输出码方法。他也结合实例演示了单个被试上基于ROI的split-half correlation分析和分类分析,以及它们的组分析;演示了基于volume或者surface的searchlight分析。最后介绍了运用MVPA分析时应该避免的一些错误。


    邵涵钰老师讲解了通过运动知觉学习如何改变大脑,大脑面孔加工系统如何分工合作以及大脑如何识别生物体及其动作3个实例逐一诠释如何利用基于分类的(Classification-based)、基于相似性的(Similarity-based)以及基于系统识别(System Identification)的多体素模式分析方法(MultiVariate Pattern Analysis, MVPA)解决认知研究中常见问题。


    各位老师都结合了自己的研究成果和相关领域的前沿动态进行了讲解,内容熟练,语言准确;PPT精美简洁,图文并茂,并注重启发学员思维,交流互动良好,课堂气氛活跃。各位学员求知欲望强烈,精神饱满,学习主动,并积极与主讲专家交流,学习效果良好,获益匪浅。


    据悉,研究院将根据学员学习和研究的需求,继续开展该领域系列的专题培训。敬请继续关注!




                                                      (作者:何茂炳)