浅谈近红外脑成像(fNIRS)任务态实验设计(二)

9 sec read

本文作者是斯坦福大学刘宁

传统的组块设计(block design)通常包括两种组块: 任务组块和控制组块,又被称为“AB block”设计(如图1A)。这种设计基于一个假设: 两种组块条件下的意识态是线性叠加的,它们之间没有相互作用。因此可以用两种条件下的意识态相减。 尽管这种假设往往是不成立的,但是这种实验设计通常可以得到比较强的信号,易于寻找被任务激活的脑区,并得到比较稳健的实验结果,所以这种设计还是一直得到广泛使用。常用的组块设计,每种条件包括六个以上的实验组块(epoch), 一个实验组块持续10到30秒时间。例如,我们用过下面这种组块设计的面部表情实验: R-F-S-F-S-F-S-F-S-F-S-F-S-R。其中, R 代表安静状态组块,F代表恐惧的面部表情组块,S代表模糊化的面部表情组块。每个刺激组块(both F and S)持续20秒,安静组块(R) 持续30秒(Liu, et al. 2015)。

事件设计(event-related design, 如图1B)能够呈现单个的刺激而不是以组块的形式呈现,单个的刺激之间有长短变化的时间间隔,设计更加灵活,可以提供比组块设计更多的信息,例如血流动力学响应函数(HRF)的信息,因此也经常被使用。但为了得到较稳定的结果需要刺激重复次数较多,因此事件设计总的实验时间通常较长。

另一种比较常见的设计是混合设计(mixed design,如图1C),就是把组块设计和事件设计结合起来,既有任务组块和控制组块的区分,单个刺激之间的时间间隔又是长短变化的。这种设计的优点是既易于得到被任务激活的脑区,又能得到HRF的信息。缺点是需要基于更多的假设,对HRF的估算也较事件设计差一些。

experiment design
Fig. 1. 任务设计示意图。(A) 组块设计; (B)事件设计; (C)混合设计。(此图转自Edson et al. 2006)

第十一期 fNIRS Journal Club 通知 2020/8/29,10am

北京时间2020年8月29日周六上午10点, 深圳大学成晓君助理教授将为大家讲解她去年发表的一篇用近红外超扫描揭示人际协调的神经机制的文章。同时,她还会和大家介绍如何用Granger causality分析两个信号的因果关系。欢迎大家参加并参与讨论。 她要讲的文献如下: Cheng, Pan, Hu, Hu (2019) Coordination Elicits Synchronous Brain Activity Between Co-actors: Frequency Ratio Matters Frontiers in neuroscience 13() 1071 Abstract: People...
Xu Cui
48 sec read

第十期 fNIRS Journal Club 视频

在2020/7/25日, 北京航空航天大学的汪待发副教授讲解了他发表的一篇BCI文章。视频如下: Youtube:https://youtu.be/gAQQrmbWSOcYouku:https://v.youku.com/v_show/id_XNDc2OTAxNzkzMg==.html
Xu Cui
4 sec read

第十期 fNIRS Journal Club 通知 2020/7/25,10am

北京时间2020年7月25日周六上午10点,北京航空航天大学的汪待发副教授,博士生导师,将为大家讲解他们组去年发表的一篇脑机交互(BCI)的近红外文章。欢迎大家参加并参与讨论。 他要讲的文献如下:Y. Zheng,D. Zhang, L. Wang, Y. Wang, H. Deng, S. Zhang, D. Li, D. Wang, “Resting-State-Based Spatial Filtering for an fNIRS-Based Motor Imagery...
Xu Cui
1 min read

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *