近红外脑成像实验设计(一)

前言

首先,我们思考下,前人大牛在fMRI实验设计中说过的一句话。

实验思考

在fNIRS实验设计中同样适用,我们对大脑的活动的变化,就是通过这些神经影像来客观反映的,那我们的实验该如何呈现使大脑活动变化更能说明问题,这就是我们更要思考的。

在fNIRS近红外脑成像技术中来说,我们前期做实验设计要注意的三点:

(1)对大脑探测区域的锁定(比如,现在常见的做认知领域——前额叶;运动领域——运动区)

(2)对激活信号的预期特性

(3)研究的具体假设

以上涉及具体选择何种实验设计?Block design or Event-related (ER) design ?

实验目标

主要的设计类型有Block design and Event-related (ER) design.这两种是在近红外实验设计中最常见的设计方法。

Block design

这种设计总体来说出来的统计效力好,比较容易出效应结果,这也是一般做基础实验常用的方法。但是这种也会存在小瑕疵,估计的血流响应时间不是很准确,做多次重复实验后受试者容易产生反应定势,实验条件越多,所需要做的实验时长越长。

Event-related (ER) design

这种实验设计有比较好的Estimation,特别对于实验过程中产生的motion artifacts非常有效,因为这是非常明显的,在后期的数据分析中,有利于剔除。但是这种实验设计也会存在缺点 ——poor detection power ,因为在实验条件上,往往因为trial数不够,造成数据的不足。

结尾

当然,现在的实验设计更多的是以研究的具体假设来设计,但最基础的往往离不开以上两种常规的设计,可以有变式,在实验中加Jitter等,但遵循的规律是大同小异的。今天就浅谈到这里,我们后面再慢慢深入探讨相关具体的实验设计,小问题,大学问,还有很多小细节值得我们深思。

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本文作者:Chen Rui

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