新方法同时测量脑电图和功能磁共振成像连接组

新的研究表明，两种截然不同的测量大脑活动的方法可以同时提供有关大脑网络的有意义的数据。

功能性磁共振成像和脑电图被用来提供神经交流的非常不同方面的信息大脑区域。功能磁共振成像(fMRI)根据神经元的能量消耗捕捉到这种通信非常缓慢的方面，而脑电图(EEG)则直接从大脑的电信号实时测量神经元的快速通信。贝克曼先进科学与技术研究所的研究人员开发了一种新的方法，可以同时观察两种类型的大脑交流。

研究“并发脑电图和功能磁共振成像衍生的功能连接组显示链接动态”发表在科学杂志．

“在过去的20年里，研究大脑不同区域如何交流变得越来越普遍，而不是专注于单个区域的激活。的连接体描述了整个大脑所有区域的连接，”伊利诺斯大学厄巴纳-香槟分校的心理学助理教授塞皮德·萨达基亚尼说，他是贝克曼研究所CONNECT实验室的负责人。“不幸的是，很难同时观察功能磁共振成像和脑电图连接组。”

脑电图测量的是大脑神经元产生的电信号。然而，用于fMRI测量的MRI扫描仪会干扰脑电图信号，因为扫描仪使用的磁场会产生自己的电流。结果，产生了工件。

Sadaghiani说:“我们观察了功能磁共振成像连接组如何随着时间的推移而变化，以及这些变化是否伴随着电生理连接组的变化，就像脑电图测量的那样。”

研究人员发现，尽管fmri衍生的连接组在过去因噪声问题而受到批评，但随着时间的推移，连接组的变化与神经活动的实际变化相关，这些变化由脑电图(EEG)测量。同样地，脑电图衍生的连接组，以前因对大脑交流的空间测量不精确而受到批评，在研究全脑连接组中也有意义，因为它们与功能磁共振成像连接组的变化相关。

Sadaghiani说:“这种相关性证实了两种方法的缺点都可以克服，我们可以获得有意义的数据。”

研究人员有兴趣进一步改进这两种方法的局限性。“功能磁共振成像是用来观察大脑中非常特定的区域，只有几毫米大小。另一方面，脑电图信号只能观察大脑的大片区域，”Sadaghiani说。“如果我们需要比较从两组数据中获得的连接体，我们就失去了功能磁共振成像的空间精确度。相反，脑电图测量连接体的变化非常快，而功能磁共振成像本身就很慢。因此，在比较脑电图和功能磁共振成像中连接组的变化时，可能会丢失脑电图的时间分辨率。

CONNECT实验室的博士后助理研究员Jonathan wirsiich说:“这一新的发现表明，两种模式都可以可靠地跟踪大脑通信的变化，为未来探索人类认知和大脑病理的研究提供了坚实的基础。”

研究人员将在贝克曼的生物医学成像中心进行未来的研究，以获得更高质量的数据。结合新的分析方法，他们计划比较脑电图和功能磁共振成像的连接组，而不失去两种方法的优势。

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