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解码听觉表象与磁模式分析

Overview

资料来源: 乔纳斯 · 卡普兰和莎拉一、 贝尔实验室 — — 南加利福尼亚大学

想象一下铃在响的声音。什么大脑的变化,当我们召唤这样的声音在"心灵的耳朵?"还有越来越多的证据,大脑的想象力,它用于感知使用相同的机制。1为例,当想象视觉图像,视觉皮层被激活,并时想象的声音,听觉皮层正在。然而,到何种程度上是这些感觉皮质的激活特定于内容的我们的想象力?

一种技术,可以帮助回答这个问题是磁模式分析 (MPVA) 的脑功能图像分析了使用机器学习技术。2-3中 MPVA 的实验中,我们训练一种机器学习算法来区分不同的刺激所诱发的活动的各种图案。例如,我们可能会问是否想象一个铃铛的声音产生不同图案的相比想象的电锯声或小提琴的声音的听觉皮层的活动。如果我们分类器学会分辨这些三刺激所产生的大脑活动模式,那么我们可以得出结论听觉皮层由每个刺激激活用独特的方法。认为这种实验的一种方法是,而不是活动的大脑区域,只询问一个问题我们问一个问题,关于这一地区的信息内容

在这个实验中,基于迈耶等人,2010 年,4我们会提示与会者想象凭他们的无声视频,几种声音有可能唤起听觉表象。因为我们感兴趣测量诱发想象在听觉皮层中的细微模式,它要好,如果刺激介绍了完整的沉默,而不受干涉的功能磁共振成像扫描仪时发出的巨大声响。为了实现这一目标,我们将使用一种特殊的功能性磁共振成像序列被称为稀疏采样。在此方法中,单一功能磁共振成像卷每个刺激之后,定时捕获的血流动力学响应峰值是后天的 4-5 s。

Procedure

1.参与者招聘

  1. 招聘 20 名学员。
    1. 参与者应是右手坐标系和没有的神经或精神疾病史。
    2. 与会者应该有正常或更正正常的视觉,以确保能够正确地看到的视觉线索。
    3. 与会者应该没有金属,他们的身体。这是由于所涉及的功能磁共振成像在高磁场中重要的安全要求。
    4. 参与者应不患上幽闭恐惧症,因为功能磁共振成像需要躺在扫描仪的小空间孔。

2.预扫描程序

  1. 填写预扫描的文书工作。
  2. 当参与者对其功能磁共振成像扫描进来时,指示他们到金属屏幕窗体,以确保他们有没有反适应症磁共振成像,附带结果给予同意,由放射科医生,看他们扫描的窗体和同意详述的风险和益处的研究第一次填写。
  3. 准备去在扫描仪通过从他们的身体,包括皮带、 钱包、 手机、 发夹、 硬币和所有珠宝中删除所有金属的参与者。

3.提供指令的参与者。

  1. 告诉与会者

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Results

在颞跨所有 20 名学员平均分类精度为 59%。魏氏签署等级测试,这是从 33%的机会水平显著不同。额极掩码中的平均表现 32.5%,这是不大于机会(图 2)

Figure 2
图 2.在每个参与者的分类性能。三种方式分类,机会性能会有 33%。根据置换的测试, p α 置?...

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Application and Summary

大脑皮层是理解大脑是如何表示信息的有用工具。而不是考虑时间进程的每个像素分别与传统的活化分析,这种技术认为穿过一次,很多体素模式提供与单变量技术相比的敏感性增加。经常多变量分析揭示了单变量技术是不能的差异。在这种情况下,我们了解的心理意象机制通过探测大脑听觉皮层的特定区域中的信息内容。这些激活模式的特定于内容的性质将难以用单变量方法测试。