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第1章 绪论1

1.1 人脑概述3

1.1.1 人脑的结构分区4

1.1.2 人脑各个分区的功能5

1.2 人脑内部神经活动与人类身体健康18

1.2.1 人脑内部神经活动18

1.2.2 人脑神经活动与人类身体健康35

参考文献43

第2章 人脑功能的认知技术算法48

2.1 独立成分分析技术48

2.1.1 独立成分分析48

2.1.2 基于数据驱动的独立成分分析54

2.1.3 独立成分分析用于处理fMRI数据54

2.1.4 利用独立成分分析的一个新的不动点算法结合PCA处理fMRI数据55

2.1.5 分离成组的fMRI数据的独立成分分析方法61

2.1.6 独立成分分析的局限性和不确定性64

2.2 人脑组织解剖和功能成像的识别技术66

2.2.1 人脑组织解剖和功能成像的预处理66

2.2.2 人脑组织解剖和功能成像的配准技术66

2.2.3 人脑组织解剖和功能成像的分割技术73

2.3 人脑组织解剖图像和功能图像融合技术88

2.3.1 改进的基于小波分析的图像融合方法88

2.3.2 基于K-SVD的医学图像特征提取和融合算法94

2.4 人脑神经活动连接技术100

2.4.1 基于ROI的人脑神经活动连接技术101

2.4.2 基于ICA-rs-fMRI的人脑网络拓扑连接技术研究111

参考文献123

第3章 人脑功能认知的工程识别技术131

3.1 fMRI技术认知人脑功能131

3.1.1 fMRI认知技术的起源132

3.1.2 fMRI技术认知人脑功能活动133

3.2 rs-fMRI技术认知人脑功能145

3.2.1 rs-fMRI技术146

3.2.2 rs-fMRI成像的分析方法及临床应用150

3.3 rt-fMRI技术认知人脑功能152

3.3.1 rt-fMRI技术153

3.3.2 rt-fMRI技术认知人脑功能活动158

3.3.3 rt-fMRI技术认知人脑功能活动的存在问题与前景164

参考文献167

第4章 强化训练后人脑组织可塑性变化174

4.1 fMRI技术识别强化训练后人脑皮层组织可塑性变化174

4.1.1 数据采集和数据预处理175

4.1.2 脑功能决策分析177

4.1.3 脑功能激活区域成像结果分析178

4.1.4 实验结果讨论与脑组织的可塑性184

4.2 rs-fMRI技术识别强化训练后人脑皮层组织可塑性变化189

4.2.1 数据采集和数据预处理189

4.2.2 脑功能连接分析190

4.2.3 脑功能成像结果190

4.2.4 实验结果讨论193

4.3 DTI技术识别强化训练后人脑白质组织可塑性变化195

4.3.1 数据采集和数据预处理195

4.3.2 脑功能连接分析197

4.3.3 实验结果讨论199

4.4 运动员脑白质磁共振扩散张量成像研究199

4.4.1 运动员脑白质弥散及各向异性特征199

4.4.2 DTI参数变化与运动技能获得年龄的相关性202

参考文献203

第5章 认知技术下的爱因斯坦大脑认知与霍金使用的四把椅子207

5.1 爱因斯坦的大脑认知207

5.1.1 爱因斯坦大脑的变故208

5.1.2 对爱因斯坦大脑的认知209

5.1.3 讨论218

5.2 霍金使用过的四把椅子220

5.2.1 霍金与他使用过的四把椅子220

5.2.2 人脑认知最成功的范例——美国iBrain设备解读霍金大脑224

参考文献228

第6章 人脑功能认知技术的未来发展232

6.1 EEG和FMRI技术的结合认知人脑功能232

6.1.1 EEG脑电信号分析方法232

6.1.2 fMRI的信号特征234

6.1.3 EEG与fMRI想结合的人脑功能认知技术235

6.2 MEG与fMRI技术的结合认知人脑功能235

6.3 人脑认知技术应用的未来发展236

6.3.1 用意念操纵电脑237

6.3.2 人脑与电脑的连接239

参考文献239

附录 人脑功能认知技术常用术语表241