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《神经影像技术》实验教学大纲

时间:2018-06-30浏览:43设置

课程中英文名称        神经影像技术                

            Neuroimaging Technology                                         

课程代码                              18020105020                   

培养层次           大学本科                  

适用专业           语言学                   

课程属性           专业必修课                     

开设学期           3                         

学分数           3                      

一、实验目的与要求

(一)实验性质

本门实验课是《神经影像技术》课程的实验部分,主要包括个2综合型实验、2个验证型实验和1个创新型实验。分别是:实验一、T1T2加权多参数成像及显影分析;实验二、BOLD多参数成像及显影分析;实验三、ERP实验与编程;实验四、ERP数据采集;实验五、汉语语义违反的N400效应。

(二)实验目的

在功能性成像和事件相关电位原理和技术等相关知识基础上,进行具体的实验操作和实验实施,提升学生动手能力和运用技术解决问题的能力,并进一步思考和开展学术创新活动。具体包括:

1.掌握MRI T1加权成像物理意义及临床意义, 掌握TRTE参数设置;

2.掌握MRI T2加权成像物理意义及临床意义,掌握TRTE参数设置;

3.掌握MRI BOLD成像物理意义及临床意义;

4.掌握ERP实验设计与编程;

5.掌握ERP 数据采集及处理方法;

6.利用ERP技术开展科研创新。

(三)基本要求

1.T1T2成像对应的TRTE及其他成像参数设置;能够进行基本的成像操作。

2.能够对获取的3-5人的脑部T1T2加权成像进行基本的数据处理。

3.了解事件相关电位原理,熟练掌握ERPs数据采集上机操作及数据处理与分析.

4.开展实验研究,并撰写实验报告。

 

二、实验项目与提要

序号

实验项目

关键步骤

内容提要

学时

实验

类型

1

实验一  T1T2加权多参数成像及显影分析

 

T1T2成像对应的TRTE及其他成像参数设置

实验过程及步骤:

1.T1T2成像对应的TRTE及其他成像参数设置。

2.采集3-5人的脑部T1T2加权成像。

实验数据及分析:

1.收集有代表性的T1T2加权影像。

2.基于几种成像,对比TRTE的不同设置。

8

综合型

2

实验二  BOLD多参数成像及显影分析

 

组块设计

实验步骤:

1.文字面孔识别实验:实验采用组块设计,文字识别、面孔识别、文字识别控制任务和面孔识别控制任务共四类,每一类包含2block,每一个block10个刺激。

2.采集3-5人的脑部BOLD成像。

实验数据及分析:

1.集有代表性的BOLD影像。

2.基于几种成像(例如T1加权,T2加权,BOLD成像),对比TRTE的不同设置。

8

综合型

3

ERP实验设计与编程

确定自变量和因变量,控住无关变量;

单因素和多因素实验设计被试间、被试内和混和实验设计;

运用Eprime编程步骤;

1.单因素设计和多因素设计:根据因素(自变量)的个数划分。

2.被试内设计、被试间设计和混合设计:根据被试接受实验处理的次数划分。被试内设计指的是每个被试接受所有的实验处理。

3被试间设计指的是每个被试只接受一种实验处理。

4混合设计,一定得是2个或以上个因素,其中一个因素得是被试内因素,一个因素得是被试间因素。如性别和任务难度,性别为被试变量(被试本身具备),任务难度为任务变量,那么这个只能是混合设计。

5E-Prime基本实验设计技术,E-Prime基本实验设计技术,E-Prime基本实验设计技术,E-Prime实验设计的随机技术,实验材料的随机设计技术,脑电、眼动、fMRIE-Prime编程。

6

验证型

4

ERP数据采集

确定被试筛选标准;

设定实验参数;

实验操作流程及注意事项;

实验前准备:填写被试信息表、洗头、去角质、带电极帽、贴电极,打导电膏。

实验过程中:设置参数,保存实验数据,记录实验情况。

实验结束后:关机、摘电极帽、清洗实验器材并归置,拷贝数据。

4

验证型

5

汉语句子词尾语义违反N400效应:重复KutasHill yard1980年首次报道的语义违反效应。

 

语料搜集;

Eprime编程;

被试招募;

数据采集;

数据处理与分析;

撰写报告。

1.参考Kutas etal., 1980搜集并编制汉语语料,采用被试内单因素设计;

2.被试选择智力正常,无家族疾病史的在校大学生,右利手;

3.采集参数设置(系统采样频率1kHz,滤波带宽0.1-200Hz。电阻小于 5KΩ,以左侧乳突为参考);

4.实验使用 Neuroscan 4.5进行离线分析和处理。实验处理过程如下:直流漂移校正;重设参考电极;去除眼电;进行 30 Hz 的低通道滤波(0.1-30Hz);进行脑电分段(分析时长为刺激呈现前 100ms至刺激呈现1000ms);

基线矫正;对不同条件下的脑电数据进行分类叠加平均。为了考察不同条件的刺激在左右半球、前后脑区的差异,我们共分成了六个脑区。统计处理使用 SPSS 22.0 软件进行,方法为重复测量的方差分析(repeated measures analysis of variance),并使用   Greenhouse-Geisser 法进行校正。对涉及到实验条件、有统计学意义的交互作用进行事后简单效应分析,并采用 Bonferroni 方法对多重比较进行校正,校正后的 p  0.05

5.对正确率进行重复测量分析发现,与正常句相比,语义中度违反句和语义重度违反句主效应不显著。对波幅大小进行重复测量分析发现,与正常句相比,语义中度违反句和语义重度违反句的句尾词在400ms左右出现了一个显著的负成分,且语义重度违反句相比语义中度违反句的N400波幅更大。实验成功重复了汉语语义加工相关的N400成分,N400的波幅与歧义词对语境的背离程度相关,背离越大,N400的波幅越大,可见语义相关性是决定N400大小的因素。

6

创新型

 

三、作业要求及成绩考核办法

本门课程合计5次作业,结合课堂测试及提问作为平时成绩,占考核总成绩的20%

本门课程前两次综合型实验,结合实验表现及实验报告撰写作为实验成绩,占考核总成绩的20%        345次验证型实验和创新型实验,结合实验表现及实验报告撰写作为期末成绩,占考核总成绩的50%

四、教材及主要参考书

(一)教材

陈武凡、康立丽,《MRI原理与技术》,科学出版社,2012

魏景汉、罗跃嘉,《事件相关电位原理与技术》,科学出版社 2010

(二)主要参考书

李月卿、李萌,《医学影像成像原理》,人民卫生出版社,2002.

赵仑,《ERP实验教程》,天津社会科学院出版社, 2004

 

                                   撰写人:              审核人:


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