Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

نمذجة الشبكة الوظيفية للملاحة المكانية في الدماغ البشري

Published: October 13, 2023 doi: 10.3791/65150
* These authors contributed equally

Summary

تقدم هذه الورقة نهجا تكامليا للتحقيق في الشبكة الوظيفية للملاحة المكانية في الدماغ البشري. يتضمن هذا النهج قاعدة بيانات تحليلية تلوية للتصوير العصبي على نطاق واسع ، والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة ، ونمذجة الشبكة وتقنيات الرسم البياني النظرية.

Abstract

الملاحة المكانية هي وظيفة معقدة تنطوي على تكامل ومعالجة المعلومات متعددة الحواس. باستخدام مهام الملاحة المختلفة ، تم تحقيق العديد من النتائج الواعدة على الوظائف المحددة لمناطق الدماغ المختلفة (على سبيل المثال ، الحصين ، القشرة المخية الداخلية ، ومنطقة مكان الحصن). في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح أن عملية الشبكة غير المجمعة التي تنطوي على مناطق دماغية متفاعلة متعددة قد تميز بشكل أفضل الأساس العصبي لهذه الوظيفة المعقدة. تقدم هذه الورقة نهجا تكامليا لبناء وتحليل الشبكة الخاصة وظيفيا للملاحة المكانية في الدماغ البشري. باختصار ، يتكون هذا النهج التكاملي من ثلاث خطوات رئيسية: 1) تحديد مناطق الدماغ المهمة للملاحة المكانية (تعريف العقد) ؛ 2) تقدير التوصيلية الوظيفية بين كل زوج من هذه المناطق وبناء مصفوفة التوصيلية (بناء الشبكة)؛ 3) للتحقيق في الخصائص الطوبولوجية (على سبيل المثال ، النمطية والعالم الصغير) للشبكة الناتجة (تحليل الشبكة). يمكن أن يساعدنا النهج المقدم ، من منظور الشبكة ، على فهم أفضل لكيفية دعم دماغنا للتنقل المرن في البيئات المعقدة والديناميكية ، ويمكن أن توفر الخصائص الطوبولوجية المكشوفة للشبكة أيضا مؤشرات حيوية مهمة لتوجيه التحديد والتشخيص المبكر لمرض الزهايمر في الممارسة السريرية.

Introduction

الخصوصية الوظيفية هي مبدأ تنظيمي أساسي للدماغ البشري ، والذي يلعب دورا حاسما في تشكيل الوظائف المعرفية1. يمكن أن تعكس التشوهات في تنظيم الخصوصية الوظيفية الإعاقات المعرفية المميزة والأسس المرضية المرتبطة باضطرابات الدماغ الرئيسية مثل التوحد ومرض الزهايمر 2,3. بينما تميل النظريات والأبحاث التقليدية إلى التركيز على مناطق الدماغ المفردة ، مثل منطقة الوجه المغزلي (FFA) للتعرف على الوجوه4 ومنطقة مكان الحصين (PPA) 5 لمعالجة المشهد ، تشير مجموعة متزايدة من الأدلة إلى أن الوظائف المعرفية المعقدة ، بما في ذلك الملاحة المكانية واللغة ، تتطلب تنسيق النشاط عبر مناطق متعددة من الدماغ6. إن التحقيق في الآليات الكامنة وراء التفاعلات لدعم الوظائف المعرفية المعقدة هو سؤال علمي حاسم سيساعد في إلقاء الضوء على البنية الوظيفية وتشغيل الدماغ. هنا ، بأخذ الملاحة المكانية كمثال ، نقدم طريقة تكاملية لنمذجة الشبكة الوظيفية للملاحة المكانية في الدماغ البشري.

التنقل المكاني هو وظيفة معرفية معقدة ، والتي تنطوي على تكامل ومعالجة المكونات المعرفية المتعددة ، مثل الترميز البصري المكاني والذاكرة واتخاذالقرار 7. مع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) ، حققت العديد من الدراسات تقدما كبيرا في فهم المعالجة المعرفية الأساسية والآليات العصبية. على سبيل المثال ، تم ربط وظائف محددة بمناطق مختلفة من الدماغ باستخدام مهام الملاحة المختلفة: ترتبط معالجة المشهد على وجه التحديد ب PPA ، ويرتبط تحويل استراتيجيات الملاحة بالقشرة خلف الطحال (RSC) 8,9. قدمت هذه الدراسات رؤى مهمة حول الأساس العصبي للملاحة المكانية. ومع ذلك ، فإن الملاحة هي وظيفة ديناميكية داخليا ومتعددة الوسائط ، ووظائف المناطق المفردة ليست كافية لشرح الاختلافات الفردية الكبيرة في الملاحة المكانية10 التي يتم ملاحظتها بشكل شائع.

مع ظهور الشبكات العصبية القائمة على الرنين المغناطيسي الوظيفي ، بدأ الباحثون في استكشاف كيفية تفاعل بعض مناطق الدماغ الرئيسية مع بعضها البعض لدعم الملاحة المكانية. على سبيل المثال ، تم العثور على الاتصال الوظيفي بين القشرة الحزامية الداخلية والخلفية لدعم التناقضات الملاحية في مرض الزهايمر المعرض للخطر11. في دراسة أخرى ، اقترحنا لأول مرة نهجا للشبكة من خلال دمج طرق الشبكة العصبية وجميع المناطق (العقد) ذات الصلة وظيفيا تقريبا للملاحة المكانية ، وأظهرت النتائج أن الخصائص الطوبولوجية لهذه الشبكة أظهرت ارتباطات محددة مع سلوكيات الملاحة12. تقدم هذه الدراسة رؤى جديدة حول نظريات كيفية تفاعل مناطق الدماغ المتعددة مع بعضها البعض لدعم سلوكيات التنقل المرنة10,13.

يوضح هذا العمل نسخة محدثة من النهج التكاملي لنمذجة الشبكة الوظيفية. باختصار ، تم تضمين تحديثين: 1) بينما تم تحديد العقد المحددة في الدراسة الأصلية بناء على قاعدة بيانات سابقة وأصغر (55 دراسة مع 2,765 عملية تنشيط ، تم الوصول إليها في عام 2014) ، استند التعريف الحالي إلى أحدث قاعدة بيانات (77 دراسة مع 3,908 عمليات تنشيط ، تم الوصول إليها في عام 2022) ؛ 2) لزيادة التجانس الوظيفي لكل عقدة ، إلى جانب أطلس AAL التشريحي الأصلي (وضع العلامات التلقائية التشريحية)14 ، قمنا بتطبيق تقسيم دماغي جديد ، والذي يتميز بدقة أدق بكثير وتجانس وظيفي أعلى (انظر أدناه). توقعنا أن يؤدي كلا التحديثين إلى تحسين نمذجة الشبكة الوظيفية. يوفر هذا البروتوكول المحدث إجراء مفصلا للتحقيق في الأساس العصبي للملاحة المكانية من منظور الشبكة ويساعد على فهم الاختلافات الفردية في سلوكيات الملاحة في الصحة والمرض. يمكن أيضا استخدام إجراء مماثل لنمذجة الشبكة للتركيبات المعرفية الأخرى (مثل اللغة والذاكرة).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ملاحظة: يتم عرض جميع البرامج المستخدمة هنا في جدول المواد. كانت البيانات المستخدمة في هذه الدراسة لأغراض العرض التوضيحي من مشروع الشبكة العصبية البشرية (HCP: http://www. humanconnectome.org)15. تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية من قبل مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) في جامعة واشنطن. تم الحصول على بيانات التصوير في مجموعة بيانات HCP باستخدام ماسح ضوئي 3T Siemens Skyra معدل مع ملف رأس 32 قناة. تم تفصيل معلمات الحصول على الصور الأخرى في ورقة سابقة16. تم تنزيل الحد الأدنى من البيانات المعالجة مسبقا للعرض التوضيحي ، والذي انتهى من خطوات المعالجة المسبقة التالية: تصحيح تشوه التدرج ، وتصحيح الحركة ، والمعالجة المسبقة للخريطة الميدانية ، وتصحيح التشوه المكاني ، والتطبيع المكاني لمساحة معهد مونتريال للأعصاب (MNI) ، وتطبيع الشدة ، وإزالة مجال التحيز. يمكن أيضا استخدام بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة من مشاريع الباحثين.

1. المعالجة المسبقة للبيانات

  1. تحقق من جودة البيانات واستبعد المشاركين الذين لديهم بيانات إعادة اختبار مفقودة وحركة رأس مفرطة (3 مم في الترجمة و 3 درجات في الدوران).
    ملاحظة: تمت إزالة خمسة مشاركين ، وتم تضمين 38 شابا (22-35 عاما) في التحليلات الرئيسية.
  2. افتح مربع أدوات تحليل الشبكة النظرية للرسم البياني (GRETNA)17 في MATLAB لتنفيذ المزيد من خطوات المعالجة المسبقة. انقر فوق دفعة FC Matrix Construction. حدد مسار مجموعة البيانات الوظيفية لتحميل مستندات NIFTI وتنفيذ الخطوات التالية ، كما هو موضح في خيار خط الأنابيب في الشكل 1:
    1. قم بإزالة أول 10 صور بالنقر المزدوج فوق رقم النقطة الزمنية لإزالتها في إزالة الصور الأولى وإدخال 10.
    2. سلس مكانيا (العرض الكامل بنصف الحد الأقصى [FWHM] = [4 4 4] بالنقر المزدوج فوق FWHM (مم) في السلس المكاني وإدخال [4 4 4]).
    3. انحدار المتغيرات المشتركة. اختر إشارات المادة البيضاء وإشارات CSF وحركة الرأس على أنها TRUE. حدد القناع المناسب وفقا لحجم voxel الفعلي ، على سبيل المثال ، قناع ب 2 مم هنا ، واختر معلمات Friston-24 لحركة الرأس.
    4. تصفية مؤقتا. أدخل قيمة TR وفقا لوقت تكرار فحص التصوير بالرنين المغناطيسي (على سبيل المثال ، 720 مللي ثانية هنا) وقم بإزالة الضوضاء عالية التردد ومنخفضة التردد بالنقر المزدوج فوق النطاق (هرتز) وإدخال [0.01 0.1].
      ملاحظة: النتائج مع وبدون انحدار إشارات الدماغ بأكملها معروضة أدناه. عند استخدام البيانات غير المعالجة مسبقا ، يوصى أيضا باستخدام خطوط أنابيب راسخة مثل fMRI-prep18 ومساعد معالجة البيانات للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة (DPARSF) 19 .

Figure 1
الشكل 1: المعالجة المسبقة للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي Rs-fMRI وتقدير اتصال الشبكة الوظيفي. إعدادات المعالجة المسبقة (إزالة أول 10 صور ، والتنعيم المكاني باستخدام FWHM من 4 مم ، وإلغاء الاتجاه الخطي زمنيا ، وتراجع إشارات المادة البيضاء ، وإشارات السائل النخاعي (CSF) ، وحركة الرأس مع 24 معلمة ، وتصفية النطاق من 0.01-0.1 هرتز) والارتباط الثابت مع تحويل فيشر Z. الاختصارات: Rs-fMRI = التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة ؛ FWHM = العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى ؛ CSF = السائل النخاعي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. بناء الشبكة وتحليلها

ملاحظة: يتم تلخيص سير العمل العام لبناء وتحليلات شبكة الملاحة في ثلاث خطوات رئيسية (الشكل 2).

Figure 2
الشكل 2: سير العمل العام لبناء وتحليل شبكة الملاحة. (أ) اختر التنقل كمصطلح للبحث عنه في قاعدة بيانات Neurosynth. (ب) يمكن إنشاء قائمة بإحداثيات التنشيط. (ج) قم بإجراء تحليل تلوي باستخدام وظائف من Neurosynth للحصول على العديد من خرائط الدماغ. (د، ه) من خلال دمج الخريطة التحليلية التلوية وأطلس تقسيم الدماغ بالكامل (AICHA) ، يمكن إنشاء العقد (ROI). (و) بناء شبكة ملاحة باستخدام عقد الملاحة الناتجة وتوصيلها الوظيفي (تقدير التوصيلية وتحليل الشبكة). الاختصارات: ROI = منطقة الاهتمام ؛ AICHA = أطلس الاتصال الجوهري للمناطق المتجانسة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. تعريف عقدة الشبكة
    1. قم بتنزيل أحدث قاعدة بيانات Neurosynth (neurosynth.org)20 عن طريق كتابة الأمر في Python:
         
      >استيراد neurosynth ك ns
      >ns.dataset.download (المسار = './' ، فك الضغط = صحيح)
         
      ملاحظة: يحتوي أرشيف مجموعة البيانات ('current_data.tar.gz') على ملفين: 'database.txt' و'features.txt'. تحتوي هذه على جميع إحداثيات التنشيط من مقالات التصوير العصبي وعلامات التحليل التلوي التي تحدث بتردد عال في تلك المقالة ، على التوالي.
    2. قم بإنشاء مثيل Dataset جديد من database.txt وإضافة ميزات إلى هذه البيانات عن طريق كتابة الأمر:
         
      > من استيراد مجموعة بيانات neurosynth.base.dataset
      > dataset = Dataset ('data/database.txt')
      > dataset.add_features ("بيانات/features.txt")
         
    3. قم بإجراء تحليل تلوي باستخدام مصطلح الاهتمام (أي "التنقل") عن طريق كتابة الأمر:
         
      > معرفات = dataset.get_ids_by_features ("التنقل" ، الحد = 0.01)
      > ma = ميتا. التحليل التلوي (مجموعة البيانات ، المعرفات)
      > ma.save_results('.'، 'الملاحة')

         
      ملاحظة: ينتج عن التحليل التلوي العديد من خرائط الدماغ بتنسيق NIFTI. تم تطبيق عتبة معدل الاكتشاف الخاطئ (FDR) البالغة 0.01 للتحكم في المعدل الإيجابي الخاطئ. هناك حاجة إلى المعرفة المودعة في هذه الخطوة لضمان تضمين المناطق المبلغ عنها بشكل شائع في خريطة التحليل التلوي. يمكن تطبيق خطوات مماثلة لإجراء التحليلات التلوية للوظائف المعرفية الأخرى مثل اللغة والذاكرة.
    4. حدد مجموعات الاهتمام من خلال دمج الخريطة التحليلية التلوية وأطلس تقسيم الدماغ بالكامل عن طريق كتابة الأمر من FSL:
         
      >fslmaths navigation_0.01.nii.gz -bin navi_bin.nii.gz
      >fslmaths navi_bin.nii.gz -mul AICHA/AAL.nii.gz navi_label_aicha/aal.nii.gz
      >FSLMATHS navi_label_aicha/aal.nii.gz -thr n -uthr n التسمية _n.nii.gz
      >تسمية المجموعة -i _n.nii.gz -t 0.2 -o cluster_n.nii.gz
      >fslmaths cluster_n.nii.gz -thr m -uthr m cluster_n_m.nii.gz
      >fslmaths cluster_n_m.nii.gz -بن مول س node_x.nii.gz
      >fslmaths node_1.nii.gz -إضافة ... -إضافة node_x.nii.gz navi_AICHA/AAL_mask.nii.gz

         
      ملاحظة: تم استخدام أطلسين هنا: AAL و AICHA. AAL هو الأطلس الذي تم استخدامه في الدراسة الأصلية لتعريف العقدة12. تم إنشاء هذا الأطلس بناء على الملامح التشريحية. أطلس الاتصال الجوهري للمناطق المتجانسة (AICHA)21 له دقة أدق بكثير وتجانس وظيفي أعلى. حددنا مناطق الاهتمام باستخدام كل من الأطلس.
    5. اكتب البرامج النصية في Python للتحقق من حجم كل منطقة في الخريطة:
         
      >بالنسبة لي في np.arange(n)+1:
      >____region_list.الملحق (ط)
      >____size1_list.append(np.sum(img_dat==i))
      >____size2_list.append(np.sum(aicha_img_dat==i))
      >____pct_list.append(np.sum(img_dat==i)/np.sum(aicha_img_dat==i))
         
      ملاحظة: يشير العدد الصحيح n في البرنامج النصي إلى العدد الإجمالي للمناطق داخل تقسيم AICHA و AAL (384 و 128 على التوالي). لتجنب آثار العناقيد الزائفة ، يقترح إزالة المجموعات ذات الأحجام الصغيرة نسبيا (على سبيل المثال ، 100 فوكسل). يتم إنشاء أطلس AICHA المستخدم هنا باستخدام بيانات الاتصال الوظيفي ، حيث تظهر كل منطقة تجانس النشاط الزمني الوظيفي داخل نفسها.
  2. تقدير اتصال الشبكة
    ملاحظة: يتم استخدام صندوق أدوات GRETNA لتقدير الاتصال وتحليل الشبكة.
    1. انقر فوق دفعة FC Matrix Construction. قم بتحميل بيانات rs-fMRI المعالجة مسبقا عن طريق تحديد مسار مجموعة البيانات الوظيفية. انقر فوق خيار الارتباط الثابت . قم بتحميل العقدة التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة كأطلس لحساب الارتباط الثابت لإشارات rs-fMRI لكل زوج من المناطق ونقلها إلى درجات Fisher's z لتحسين الحالة الطبيعية.
      ملاحظة: العملية التفصيلية موضحة في الشكل 1. سيتم الحصول على مصفوفات شبكة الملاحة N × N (N تمثل عدد العقد) لكل مشارك في .txt الشكل.
    2. احصل على شبكة موجبة وموزونة بالخطوات التالية ، كما هو موضح في الشكل 3.
      1. انقر فوق دفعة تحليل الشبكة. أضف مصفوفات الشبكة إلى نافذة مصفوفة اتصال الدماغ واختر دليل إخراج واحد للتحضير.
      2. بالنسبة لخيار خط الأنابيب لتكوين الشبكة ، حدد موجبا في علامة المصفوفة ، والتي ستضبط الاتصالات السالبة في مصفوفة اتصال الوظيفة على 0 وتزيل الاتصالات الغامضة22. اختر نوع الشبكة على أنه مرجح للحصول على الشبكة المرجحة غير الموجهة.
        ملاحظة: إلى جانب الشبكات المرجحة ، يمكن للمرء أيضا تقسيم الشبكات لإنشاء شبكات ثنائية للتحليلات اللاحقة (مع مناهج مختلفة) ، ولكن غالبا ما يعتبر أن الشبكات المرجحة تظهر موثوقية أعلى23,24.
  3. تحليل الشبكة
    1. أضف العالم الصغير ، والكفاءة العالمية ، ومعامل التجميع ، وأقصر طول مسار ، ومركزية الدرجة ، والكفاءة المحلية إلى خط أنابيب التحليل المتري لشبكة GRETNA ، كما هو موضح في الشكل 3.
      ملاحظة: العالم الصغير والكفاءة العالمية هما مقياسان للشبكة العالمية. على وجه التحديد ، يمكن للشبكة ذات العالم الصغير أن تزيد من كفاءة نقل المعلومات بتكلفة أسلاك منخفضة نسبيا. تعكس الكفاءة العالمية المعلومات الموازية لكفاءة النقل في شبكة النقل. بالنسبة لمقاييس الشبكة العقدية ، تقيس مركزية الدرجة عدد الروابط المتصلة بالعقدة. أقصر طول مسار ، كما هو اسمه ، هو أساس لقياس التكامل. يشير معامل التجميع إلى درجة ترابط جيران العقد مع بعضهم البعض. الكفاءة المحلية هي كفاءة التواصل مع العقدة وجيرانها (تظهر الصيغة التفصيلية والاستخدام في هذه الأوراق) 17,25. يمكن أيضا استخدام صندوق أدوات اتصال الدماغ (BCT)25 وصناديق الأدوات الأخرى لحساب مقاييس الشبكة.
    2. حدد تباين الشبكة في طريقة العتبة لاستبعاد التأثيرات المربكة للاتصالات الزائفة ، وأدخل مجموعة من تسلسلات العتبة (على سبيل المثال ، 0.05 ، 0.1 ، 0.15 ، 0.2 ، 0.25 ، 0.3 ، 0.35 ، 0.4 ، 0.45 ، 0.5 يستخدم هنا) لتحديد العتبة المناسبة وفقا للنتائج الإحصائية.
      ملاحظة: تعرف نسبة الحواف إلى الحد الأقصى لعدد الحواف في شبكة مع نموذج عدد العقد باسم عتبة التناثر. تضمن عتبة التباين أن الأفراد المختلفين لديهم نفس عدد الحواف. اخترنا استكشاف عتبات مختلفة للتحقق من الصحة ، والتي يمكن أن توفر بيانات مفيدة لاختيار عتبة مثالية في الدراسات المستقبلية.
    3. قم بتعيين رقم الشبكة العشوائي على أنه 1,000 لإنشاء شبكات عشوائية باستخدام خوارزمية أسلاك ماركوف26. انقر فوق تشغيل لتشغيل خط الأنابيب في GRETNA بعد إعداد كافة الخطوات.
      ملاحظة: على غرار شبكات الدماغ الحقيقية ، تحافظ الشبكات العشوائية على نفس العدد من العقد والحواف وتوزيع الدرجات. لتحديد ما إذا كانت مبنية طوبولوجيا بشكل غير عشوائي إلى حد كبير ، ستتم مقارنتها بشبكات الدماغ. بعد تشغيل خط الأنابيب ، سيتم الحصول على مجموعة من الدرجات لمقاييس الشبكة لكل من العتبات لإجراء مزيد من التحليلات الإحصائية.
    4. حدد العدد الأمثل للوحدات في الشبكة في أربع خطوات.
      1. احسب متوسط شبكة الملاحة. انقر فوق حمام مقارنة المقاييس واختر اتصال. قم بتحميل مصفوفات الشبكة التي تم الحصول عليها أعلاه واختر العملية المتوسطة (الوظيفية ). حدد اتجاه الإخراج للحفاظ على مصفوفة الشبكة المتوسطة ؛ انظر الشكل 4 لمزيد من التفاصيل.
      2. قسم متوسط الشبكة التي تم الحصول عليها من الخطوة أعلاه إلى وحدات 2 و 3 و 4 و 5 باستخدام العنقود الطيفي للوظيفة في MATLAB.
      3. احسب نسبة العقد المقسمة إلى نفس الوحدة في REST 1 و REST 2 بعد محاذاة أقسام الوحدة باستخدام البرنامج النصي procrustes_alignment.m. استخدم النسبة كمؤشر لتكرار قسم الوحدة النمطية.
      4. حدد عدد الوحدات ذات أعلى قابلية للتكرار.
  4. التحليلات الإحصائية
    ملاحظة: التحليلات التالية هي أساسا للتحقق من الصحة ولن تكون ضرورية عند تطبيق هذا البروتوكول على دراسات التباين الفردية.
    1. افحص تشابه مقاييس الشبكة هذه بين شبكتين لهما أنواع مختلفة من الاستراتيجيات لتعريف العقدة (أي أن الشبكة الجديدة التي تم إنشاؤها في الدراسة الحالية ، والتي يطلق عليها اسم NaviNet_AICHA والسابقة من Kong et al. ، تسمى NaviNet_AAL)12. احسب ارتباط بيرسون باستخدام الدالة corrcoef في MATLAB وكرر التحليلات لكل عتبة تفاوت.
      ملاحظة: بعد استخراج مقاييس الشبكة ، يمكن للمرء إجراء أي تحليلات إحصائية يهتم بها.
    2. تحقق من موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار لمقاييس الشبكة هذه باستخدام الدالة ICC في MATLAB27,28 ، والتي تنفذ حساب معامل الارتباط داخل الفئة.
      ملاحظة: تم الإبلاغ عن قيم p الأصلية غير المصححة في قسم النتائج التمثيلية. 0.2 < يتم تفسير ICC < 0.4 على أنه مؤشر على موثوقية عادلة للاختبار وإعادة الاختبار ويتم تفسير ICC > 0.4 على أنه موثوقية متوسطة إلى جيدة للاختباروإعادة الاختبار 29,30. تم تعيين درجات ICC السلبية إلى الصفر ، بالنظر إلى حقيقة أن وجود ICCs السلبية لا معنى له ويصعب تفسيره31.

Figure 3
الشكل 3: تحليل مقاييس الشبكة. يحدد هذا التحليل الشبكات الإيجابية المرجحة ب 10 عتبات. احسب مقياسين للشبكة العالمية للكلمة الصغيرة والكفاءة ، وأربعة مقاييس للشبكة العقدية لمعامل التجميع ، وأقصر طول مسار ، والكفاءة ، ومركزية الدرجة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: حساب متوسط شبكات الملاحة. تساعد العملية المتوسطة (الوظيفية) في حساب متوسط الشبكات لجميع المشاركين. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

شبكات الملاحة
حددت الدراسة الحالية 27 منطقة دماغية مرتبطة بالملاحة المكانية من خلال دمج أحدث قاعدة بيانات للتصوير العصبي للتحليل التلوي وأطلس AICHA. تتكون هذه المناطق من المناطق الصدغية الإنسية والجدارية التي تم الإبلاغ عنها بشكل شائع في دراسات التصوير العصبي للملاحة. يظهر التوزيع المكاني لهذه المناطق في الشكل 5A والشكل 5C. على سبيل المقارنة ، تصورنا أيضا تعريفا سابقا لمناطق الملاحة المكانية في الشكل 5B والشكل 5D. تم تضمين عشرين منطقة من أطلس AAL كمقارنة. أظهرت هاتان المجموعتان من المناطق تداخلا كبيرا.

Figure 5
الشكل 5: المتوسط المعياري لشبكات الملاحة. (أ) نمطية NaviNet_AICHA في REST1. (ب) نمطية NaviNet_AAL في REST1. (C,D) تمثل نمطية NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL في REST1 تتراجع عن إشارات الدماغ بأكملها على التوالي. تشير ألوان العقد المختلفة إلى وحدات مختلفة محددة في كل شبكة. يتم عرض وحدتين في NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL ، والتي تتضمن وحدة زمنية وسطية ووحدة جدارية. الاختصارات: AICHA = أطلس الاتصال الجوهري للمناطق المتجانسة ؛ AAL = وضع العلامات التلقائية التشريحية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

ومن المثير للاهتمام أن هاتين الشبكتين أظهرتا توزيعا مجتمعيا مشابها (الشكل 5). على وجه التحديد ، أظهرت تحليلات النمطية والتكرار وحدتين في كل من NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL (وحدة بطنية واحدة بما في ذلك المناطق الزمنية الإنسية ووحدة ظهرية واحدة بما في ذلك المناطق الجدارية) (الجدول 1). كانت الوحدات البطنية والظهرية متشابهة بين NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL ، على الرغم من أن عدد العقد كان أكبر في السابق ، نظرا لتقسيم الدماغ الدقيق لأطلس AICHAI. كانت هذه النتائج مستقلة عن الاستراتيجيات المستخدمة للتعامل مع الإشارات العالمية في إجراء المعالجة المسبقة (الشكل 5). بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت توزيعات مجتمعية مماثلة في مجموعة بيانات REST2 (الشكل التكميلي S1).

تشابه الخصائص الطوبولوجية لشبكتي ملاحة
بعد ذلك ، درسنا تشابه كل قياس شبكة بين الشبكتين. كان الغرض من تحليلات التشابه ذا شقين: (1) تقييم قابلية تعميم النتائج عند استخدام استراتيجيات تعريف مختلفة و (2) لتحديد عتبة الشبكة المثلى لتحليلات الشبكة.

وبشكل عام، أظهرت خمسة من المقاييس الستة، باستثناء معامل التجميع، ارتباطات كبيرة بين الشبكتين مع غالبية عتبات تناثر الشبكة المستخدمة في تحليلات الشبكة (الشكل 6). زادت قيم التشابه بسرعة مع عتبة التباين لجميع المقاييس ، باستثناء متوسط درجة العقدة ، والتي أظهرت قيمة تشابه ممتازة مع أي من العتبتين. أظهر مقياس العالم الصغير أعلى تشابه عند عتبة تتراوح بين 0.30 و 0.40 ، حيث أظهرت المقاييس الأخرى أيضا أعلى تشابه. وتشير هذه النتائج إلى أن التحليلات على مستوى الشبكة يمكن أن تعكس الفروق الفردية المستقرة بغض النظر عن خيارات تعريف العقدة، وأن عتبة التباين البالغة 0.30-0.40 ستؤدي إلى قابلية أفضل للتعميم في تحليلات شبكة الملاحة. انظر الشكل التكميلي S2 لمزيد من أوجه التشابه مع REST2.

Figure 6
الشكل 6: تشابه الخواص الطوبولوجية لشبكتين. تظهر نتائج REST 1 (A) بدون و (B) مع تراجع إشارات الدماغ بأكملها. يشير معامل ارتباط بيرسون على المحور ص إلى تشابه الخصائص الطوبولوجية للشبكتين. تتراوح عتبة التباين من 0.05 إلى 0.5. تشير العلامات النجمية في الأشكال إلى مستوى الأهمية ، حيث * p < 0.05 ، ** p < 0.01 ، ***p < 0.001. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار
قمنا أيضا بتقييم موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار للمقاييس الطوبولوجية لشبكات الملاحة. واستخدمت عتبات تفاوت مختلفة تتراوح بين 0.05 و0.50 عند حساب مقاييس الشبكة هذه لإزالة التوصيلية الزائفة المحتملة في الشبكات (انظر الجدول التكميلي S1 للاطلاع على التفاصيل). هنا ، أبلغنا بشكل أساسي عن نتائج بحد 0.40 ، بالنظر إلى نتائج التشابه أعلاه. أظهرت غالبية مقاييس الشبكة موثوقية مقبولة إلى جيدة (ICC > 0.2) في كل من NaviNet_AICHA الشبكة و NaviNet_AAL ، بينما أظهرت NaviNet_AAL موثوقية أعلى نسبيا من NaviNet_AICHA. بالإضافة إلى ذلك ، وجدنا أن تضمين انحدار الإشارة العالمية في المعالجة المسبقة لبيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي يمكن أن يؤدي إلى موثوقية أعلى (الشكل 7). أظهر معامل التجميع وأقصر طول مسار والعالم الصغير في شبكة NaviNet_AAL أعلى موثوقية للاختبار وإعادة الاختبار ، بينما أظهر معامل التجميع والعالم الصغير في NaviNet_AICHA أيضا موثوقية أعلى للاختبار وإعادة الاختبار مقارنة بالمقاييس الأخرى. تشير هذه النتائج إلى أن معامل التجميع والعالم الصغير هما الأكثر موثوقية بين هذه المقاييس.

Figure 7
الشكل 7: اختبار وإعادة اختبار موثوقية الخصائص الطوبولوجية لشبكات الملاحة. (أ) اختبار موثوقية البيانات وإعادة اختبارها دون تراجع إشارات الدماغ بأكملها. (ب) موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار للبيانات التي تتراجع عن إشارات الدماغ بأكملها. الاختصارات: ICC = معامل الارتباط داخل الفئة ؛ Cc = معامل التجميع ؛ Lp = أقصر طول مسار ؛ Sw = عالم صغير ؛ Nd = متوسط الدرجة العقدية ؛ على سبيل المثال = الكفاءة العالمية ؛ Eloc = الكفاءة المحلية ؛ AICHA = أطلس الاتصال الجوهري للمناطق المتجانسة ؛ AAL = وضع العلامات التلقائية التشريحية ؛ cNGS = البيانات دون تراجع إشارات الدماغ بأكملها ؛ cWGS = تراجع إشارات الدماغ بأكملها. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

أرقام الوحدات
2 3 4 5
NaviNet_AICHA cNGS 1 1 0.96 0.67
cWGS 1 0.96 0.78 0.89
NaviNet_AAL cNGS 1 0.95 0.95 0.65
cWGS 1 0.95 0.95 0.95

الجدول 1: تكرار قسم الوحدة بين REST 1 و REST 2. يشير الصف الأول إلى عدد الوحدات. يمثل cNGS rs-fMRI دون تراجع الإشارات العالمية ويمثل cWGS تراجع rs-fMRI عن الإشارات العالمية. ويشير العدد الأكبر إلى إمكانية تكرار أعلى، ويتم اختيار وحدتين NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL في النص الحالي. الاختصارات: AICHA = أطلس الاتصال الجوهري للمناطق المتجانسة ؛ AAL = وضع العلامات التلقائية التشريحية.

الشكل التكميلي S1: المتوسط المعياري لشبكات الملاحة في REST 2. (أ، ب) نمطية NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL في مجموعة بيانات REST 2 دون تراجع إشارات الدماغ بأكملها. (ج، د) نمطية NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL في مجموعة بيانات REST 2 مع انحدار إشارات الدماغ بالكامل. تشير ألوان العقد المختلفة إلى وحدات مختلفة محددة في كل شبكة. يتم عرض كلتا الوحدتين في NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الشكل التكميلي S2: تشابه الخواص الطوبولوجية لشبكتين في REST 2. تظهر نتائج REST 2 بدون / مع تراجع إشارات الدماغ بأكملها (A و B ، على التوالي). يشير معامل ارتباط بيرسون على المحور ص إلى تشابه الخصائص الطوبولوجية للشبكتين. تتراوح عتبة التباين من 0.05 إلى 0.5. تشير العلامات النجمية في الأشكال إلى مستوى الأهمية ، حيث * p < 0.05 ، ** p < 0.01 ، ***p < 0.001. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

الجدول التكميلي S1: اختبار وإعادة اختبار موثوقية الخواص الطوبولوجية لشبكات الملاحة ذات عتبات التباين المختلفة. تشير القيم إلى معامل الارتباط داخل الفئة NaviNet_AICHA و NaviNet_AAL مع عتبات تباين مختلفة. الاختصارات: Cc = معامل التجميع ؛ Lp = أقصر طول مسار ؛ Sw = الوقاحة الصغيرة. Nd = متوسط الدرجة العقدية ؛ على سبيل المثال = الكفاءة العالمية ؛ Eloc = الكفاءة المحلية ؛ cNGS = البيانات دون تراجع إشارات الدماغ بأكملها ؛ cWGS = تراجع إشارات الدماغ بأكملها. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

من المتوقع أن يساعد علم الأعصاب الشبكي في فهم كيفية دعم شبكة الدماغ للوظائف المعرفية البشرية32. يوضح هذا البروتوكول نهجا تكامليا لدراسة الشبكة الوظيفية للملاحة المكانية في الدماغ البشري ، والتي يمكن أن تلهم أيضا نمذجة الشبكة للتركيبات المعرفية الأخرى (مثل اللغة).

يتكون هذا النهج من ثلاث خطوات رئيسية: تعريف العقدة ، وبناء الشبكة ، وتحليل الشبكة. في حين أن بناء الشبكة وتحليل الشبكة هي نفسها الموجودة في دراسات الشبكة العامة للدماغ بأكمله ، فإن تعريف العقدة هو الخطوة الأكثر أهمية في هذا البروتوكول. تستخدم هذه الخطوة تحليلا تلويا واسع النطاق للتنشيط الوظيفي المتعلق بالملاحة المكانية لتحديد موقع أهم مناطق الدماغ لسلوكيات الملاحة. وبالتالي ، يمكننا نمذجة الشبكة ذات المغزى الوظيفي ، مما يساعد على فهم الأساس العصبي للمعالجة المعقدة من منظور الشبكة. لاحظ أن مناطق الفص الجبهي كانت مفقودة في نتائج تعريف العقدة بينما اقترح عدد متزايد من دراسات الملاحة أدوارا حاسمة لهذه المناطق33. قد يكون هذا بسبب عدم تنشيط هذه المناطق في الدراسات المتعلقة بالملاحة داخل قاعدة البيانات ، مما أدى إلى بيانات محدودة للتحليل التلوي. عندما يتوفر المزيد من البيانات لتوطين مناطق الفص الجبهي المتعلقة بالملاحة ، سيكون من المثير للاهتمام التحقيق في أدوارها في شبكة الملاحة في الدراسات المستقبلية. يمكن للباحثين أيضا تطبيق هذا البروتوكول لدراسة الوظائف المعرفية الأخرى عندما يكون توطين مناطق الدماغ الفردية ممكنا. هناك حاجة إلى المعرفة الميدانية لتحديد مناطق الاهتمام لضمان الارتباط الوثيق بالوظيفة المحددة.

في هذا البروتوكول ، ركزنا على شبكة الملاحة المكانية وأظهرنا غطاء عاليا لمناطق الدماغ المختلفة التي تم الإبلاغ عنها في دراسات الملاحة المكانية. نظرا لعدم وجود تعريف متفق عليه عالميا لمناطق الدماغ التي تدعم الملاحة المكانية ، استخدم العرض التوضيحي مجموعتين من المناطق ، واحدة تم إنشاؤها من خلال دمج أكبر تحليل تلوي وأطلس AICHA ، والأخرى مع أطلس AAL. أظهرت الخصائص الطوبولوجية للشبكة المستندة إلى التعريفين بشكل عام تشابها كبيرا ، مما يدعم فعالية نمذجة الشبكة الوظيفية الخاصة إلى حد ما.

لاحظنا أن قوة التشابه زادت مع عتبات التباين المستخدمة في تحليلات الشبكة ، وأشارت النتائج إلى أن عتبة التباين من 0.30-0.40 ستكون خيارا مناسبا حيث أظهرت جميع مقاييس الشبكة أعلى تشابه مع هذه العتبات. مع هذه العتبات ، أظهرت مقاييس الشبكة أيضا موثوقية عادلة إلى جيدة للاختبار وإعادة الاختبار خاصة بالنسبة لأقصر طول مسار وعالم صغير في الحالة التي تم فيها تضمين تحوف الإشارة العالمية في المعالجة المسبقة للبيانات. تدعم هذه النتائج إلى حد كبير استخدام هذه المقاييس في دراسات الفروق الفردية واضطرابات الدماغ ذات الصلة.

نظرا لنقص البيانات السلوكية المناسبة ، لم نتمكن من تقديم ارتباطات سلوكية لمقاييس الشبكة مع التنقل المكاني في هذا البروتوكول. استنادا إلى بعض الدراسات السابقة حول ارتباطات سلوك الدماغ لمقاييس الاتصال الوظيفي للمناطق ذات الصلةبالملاحة 12,34 ، توقعنا أن تظهر نمذجة الشبكة مع هذا البروتوكول ارتباطا محددا بالملاحة المكانية. هناك حاجة إلى عينات واسعة النطاق مع كل من التصوير العصبي والبيانات السلوكية لمزيد من التحقيق في هذه الارتباطات. بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن نتائج موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار لم تكن عالية جدا ، كانت القوة قابلة للمقارنة مع تلك التي أبلغت عنها دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي السابقة35.

يمكن للدراسات المستقبلية تطبيق هذا البروتوكول لفهم الأساس العصبي للملاحة المكانية بشكل أفضل من منظور الشبكة واستكشاف اختلافاته في البشر. على سبيل المثال ، يمكن للباحثين الاستفادة من هذا البروتوكول للتحقيق في تطور ومسار الشيخوخة لشبكات الملاحة ، وفي الممارسة السريرية ، توفر خصائص الشبكة مؤشرات حيوية مهمة لتوجيه التحديد والتشخيص المبكر لاضطرابات الدماغ مثل مرض الزهايمر. إلى جانب ذلك ، يمكن للدراسات المستقبلية أيضا تطبيق بروتوكول مماثل لبناء نماذج الشبكة للتركيبات المعرفية الأخرى.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

يعلن المؤلفون أنه لا يوجد تضارب في المصالح.

Acknowledgments

تم دعم Xiang-Zhen Kong من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (32171031) ، STI 2030 - المشروع الرئيسي (2021ZD0200409) ، صناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية (2021XZZX006) ، ومركز تكنولوجيا المعلومات بجامعة تشجيانغ.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Brain connectivity toolbox (BCT) Mikail Rubinov & Olaf Sporns  2019 The Brain Connectivity Toolbox (brain-connectivity-toolbox.net) is a MATLAB toolbox for complex-network (graph) analysis of structural and functional brain-connectivity data sets. 
GRETNA Jinhui Wang et al. 2 GRETNA is a graph theoretical network analysis toolbox which allows researchers to perform comprehensive analysis on the topology of brain connectome by integrating the most of network measures studied in current neuroscience field.
MATLAB MathWorks 2021a MATLAB is a programming and numeric computing platform used by millions of engineers and scientists to analyze data, develop algorithms, and create models.
Python Guido van Rossum et al. 3.8.6 Python is a programming language that lets you work more quickly and integrate your systems more effectively.
Statistical Parametric Mapping (SPM) Karl Friston et.al  12 Statistical Parametric Mapping refers to the construction and assessment of spatially extended statistical processes used to test hypotheses about functional imaging data.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kanwisher, N. Functional specificity in the human brain: a window into the functional architecture of the mind. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (25), 11163-11170 (2010).
  2. Coughlan, G., Laczo, J., Hort, J., Minihane, A. M., Hornberger, M. Spatial navigation deficits - overlooked cognitive marker for preclinical Alzheimer disease. Nature Reviews Neurology. 14 (8), 496-506 (2018).
  3. Gilbert, S. J., Meuwese, J. D., Towgood, K. J., Frith, C. D., Burgess, P. W. Abnormal functional specialization within medial prefrontal cortex in high-functioning autism: a multi-voxel similarity analysis. Brain. 132 (4), 869-878 (2009).
  4. Kanwisher, N., McDermott, J., Chun, M. M. The fusiform face area: a module in human extrastriate cortex specialized for face perception. Journal of Neuroscience. 17 (11), 4302-4311 (1997).
  5. Epstein, R., Harris, A., Stanley, D., Kanwisher, N. The parahippocampal place area: recognition, navigation, or encoding. Neuron. 23 (1), 115-125 (1999).
  6. Epstein, R. A., Patai, E. Z., Julian, J. B., Spiers, H. J. The cognitive map in humans: spatial navigation and beyond. Nature Neuroscience. 20 (11), 1504-1513 (2017).
  7. Baumann, O., Mattingley, J. B. Extrahippocampal contributions to spatial navigation in humans: A review of the neuroimaging evidence. Hippocampus. 31 (7), 640-657 (2021).
  8. Auger, S. D., Mullally, S. L., Maguire, E. A. Retrosplenial cortex codes for permanent landmarks. PloS One. 7 (8), e43620 (2012).
  9. Zhen, Z., et al. Quantifying the variability of scene-selective regions: Interindividual, interhemispheric, and sex differences. Human Brain Mapping. 38 (4), 2260-2275 (2017).
  10. Ekstrom, A. D., Huffman, D. J., Starrett, M. Interacting networks of brain regions underlie human spatial navigation: a review and novel synthesis of the literature. Journal of Neurophysiology. 118 (6), 3328-3344 (2017).
  11. Coughlan, G., et al. Functional connectivity between the entorhinal and posterior cingulate cortices underpins navigation discrepancies in at-risk Alzheimer's disease. Neurobiology of Aging. 90, 110-118 (2020).
  12. Kong, X. Z., et al. Human navigation network: the intrinsic functional organization and behavioral relevance. Brain Structure & Function. 222 (2), 749-764 (2017).
  13. Weisberg, S. M., Ekstrom, A. D. Hippocampal volume and navigational ability: The map (ping) is not to scale. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 126, 102-112 (2021).
  14. Tzourio-Mazoyer, N., et al. Automated anatomical labeling of activations in SPM using a macroscopic anatomical parcellation of the MNI MRI single-subject brain. Neuroimage. 15 (1), 273-289 (2002).
  15. Van Essen, D. C., et al. The WU-Minn human connectome project: an overview. Neuroimage. 80, 62-79 (2013).
  16. Smith, S. M., et al. Resting-state fMRI in the human connectome project. Neuroimage. 80, 144-168 (2013).
  17. Wang, L., et al. GRETNA: a graph theoretical network analysis toolbox for imaging connectomics. Frontiers in Human Neuroscience. 9, 386 (2015).
  18. Esteban, O., et al. fMRIPrep: a robust preprocessing pipeline for functional MRI. Nature Methods. 16 (1), 111-116 (2019).
  19. Yan, C., Zang, Y. DPARSF: a MATLAB toolbox for" pipeline" data analysis of resting-state fMRI. Frontiers in Systems Neuroscience. 4, 13 (2010).
  20. Yarkoni, T., Poldrack, R. A., Nichols, T. E., Van Essen, D. C., Wager, T. D. Large-scale automated synthesis of human functional neuroimaging data. Nature Methods. 8 (8), 665-670 (2011).
  21. Joliot, M., et al. AICHA: An atlas of intrinsic connectivity of homotopic areas. Journal of Neuroscience Methods. 254, 46-59 (2015).
  22. Murphy, K., Birn, R. M., Handwerker, D. A., Jones, T. B., Bandettini, P. A. The impact of global signal regression on resting state correlations: are anti-correlated networks introduced. Neuroimage. 44 (3), 893-905 (2009).
  23. Fox, M. D., Zhang, D., Snyder, A. Z., Raichle, M. E. The global signal and observed anticorrelated resting state brain networks. Journal of Neurophysiology. 101 (6), 3270-3283 (2009).
  24. Xiang, J., et al. Graph-based network analysis of resting-state fMRI: test-retest reliability of binarized and weighted networks. Brain Imaging and Behavior. 14, 1361-1372 (2020).
  25. Rubinov, M., Sporns, O. Complex network measures of brain connectivity: uses and interpretations. Neuroimage. 52 (3), 1059-1069 (2010).
  26. Maslov, S., Sneppen, K. Specificity and stability in topology of protein networks. Science. 296 (5569), 910-913 (2002).
  27. Shrout, P. E., Fleiss, J. L. Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability. Psychological Bulletin. 86 (2), 420 (1979).
  28. McGraw, K. O., Wong, S. P. Forming inferences about some intraclass correlation coefficients. Psychological Methods. 1 (1), 30 (1996).
  29. Andellini, M., Cannatà, V., Gazzellini, S., Bernardi, B., Napolitano, A. Test-retest reliability of graph metrics of resting state MRI functional brain networks: A review. Journal of Neuroscience Methods. 253, 183-192 (2015).
  30. Cao, H., et al. Test-retest reliability of fMRI-based graph theoretical properties during working memory, emotion processing, and resting state. Neuroimage. 84, 888-900 (2014).
  31. Rousson, V., Gasser, T., Seifert, B. Assessing intrarater, interrater and test-retest reliability of continuous measurements. Statistics in medicine. 21 (22), 3431-3446 (2002).
  32. Bullmore, E., Sporns, O. Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems. Nature Reviews Neuroscience. 10 (3), 186-198 (2009).
  33. Patai, E. Z., Spiers, H. J. The versatile wayfinder: prefrontal contributions to spatial navigation. Trends in Cognitive Sciences. 25 (6), 520-533 (2021).
  34. Wegman, J., Janzen, G. Neural encoding of objects relevant for navigation and resting state correlations with navigational ability. Journal of Cognitive Neuroscience. 23 (12), 3841-3854 (2011).
  35. Braun, U., et al. Test-retest reliability of resting-state connectivity network characteristics using fMRI and graph theoretical measures. Neuroimage. 59 (2), 1404-1412 (2012).

Tags

الشبكة الوظيفية ، الملاحة المكانية ، الدماغ البشري ، المعلومات متعددة الحواس ، مهام الملاحة ، مناطق الدماغ ، الحصين ، القشرة المخية ، منطقة مكان الحصن ، عملية الشبكة غير المجمعة ، مناطق الدماغ المتفاعلة ، النهج التكاملي ، تعريف العقد ، الاتصال الوظيفي ، مصفوفة الاتصال ، الخصائص الطوبولوجية ، النمطية ، العالم الصغير ، تحليل الشبكة ، التنقل المرن ، البيئات الديناميكية ، المؤشرات الحيوية ، مرض الزهايمر
نمذجة الشبكة الوظيفية للملاحة المكانية في الدماغ البشري
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, F., Zhang, C., Pu, Y., Kong,More

Zhang, F., Zhang, C., Pu, Y., Kong, X. Z. Modeling the Functional Network for Spatial Navigation in the Human Brain. J. Vis. Exp. (200), e65150, doi:10.3791/65150 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter