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2型糖尿病患者海马体脑功能连接的磁共振成像研究

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中国医学物理学杂志 2020年第9期37卷 1138-1142页

作者：王传娜吕爽郭高德薛雅卓崔栋曹卫芳刘新凤郭永新焦青山东第一医科大学(山东省医学科学院)放射学院山东泰安271016 山东第一医科大学(山东省医学科学院)护理学院山东泰安271016 山东省泰山疗养院山东泰安271000

目的:应用功能磁共振成像技术研究2型糖尿病(T2D)患者静息状态下海马功能连接的变化。方法:采集27例T2D患者和32例正常人的脑功能磁共振成像信号,选择海马的4个分区作为种子点计算功能连接,对海马与其他脑区的功能连接强度与临床指标进... 详细信息

目的:应用功能磁共振成像技术研究2型糖尿病(T2D)患者静息状态下海马功能连接的变化。方法:采集27例T2D患者和32例正常人的脑功能磁共振成像信号,选择海马的4个分区作为种子点计算功能连接,对海马与其他脑区的功能连接强度与临床指标进行相关性分析。结果:与正常人相比,T2D患者的右前海马与梭状回、枕中回之间的功能连接减弱;左前海马与梭状回功能连接增强;右后海马与距状回功能连接减弱;左后海马与舌回功能连接增强。结论:T2D患者相关脑区功能连接的改变可能与视觉相关认知功能的损伤有关,这为理解T2D患者海马体的功能提供线索。

关键词： 2型糖尿病海马体脑功能连接功能磁共振成像

磁共振NODDI技术对阿尔兹海默病和遗忘型轻度认知障碍海马体微观结构的研究

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磁共振成像 2022年第2期13卷 26-30,36页

作者：韦志豪王红琚超刘莹新疆医科大学第二附属医院影像中心乌鲁木齐830063

目的利用神经突方向离散度和密度成像(neurite direction dispersion and density imaging,NODDI)分析阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)和遗忘型轻度认知障碍(amnestic mild cognitive impairment,aMCI)患者双侧海马微观结构改变,为AD的发病机制提供更多信息,并以此探究NODDI技术对AD和aMCI的临床价值。材料与方法招募15例aMCI患者、20例AD患者与20例正常对照(normal contral,NC)进行前瞻性NODDI扫描,利用MRIcro软件测量三组双侧海马神经突密度指数(neurite density index,NDI)、神经突方向离散度指数(orientation dispersion index,ODI)、各向同性水分子体积分数(volume fraction of isotropic water molecule,Viso),三组间各参数利用单因素方差分析比较差异性,并用LSD检验组间差异性,对于有差异的参数,采用Spearman相关分析差异参数与简易智能状态检查量表(Mini-Mental State Examination,MMSE)评分和蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)评分的相关性,获取相关系数r。结果与NC组相比,aMCI组和AD组双侧海马NDI值和ODI值明显低于NC组,差异具有统计学意义(P0.05)。相关性分析:左侧海马NDI值(r=0.656,P海马NDI值(r=0.632,P海马神经突数量、体积和排列复杂程度都有显著降低,为探究AD的发病机制提供了更多的参考数据。同时,aMCI向AD进展的过程中,双侧海马Viso值有可能成为重要评估指标,对aMCI和AD的鉴别、随访和评估预后具有重要价值。

关键词：阿尔兹海默病轻度认知障碍海马体神经突方向离散度神经突密度神经突方向离散度和密度成像磁共振成像

智能体记忆引导的学习与决策:海马体记忆回放的视角

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控制理论与应用 2023年

作者：朱觐镳吴一帆王东署龙门实验室智能系统科创中心郑州大学电气与信息工程学院

生物体记忆回放对提高其学习和决策能力有重要作用。研究表明,生物体记忆回放主要是由位于海马体内的位置细胞完成的,在回放激活顺序和具体激活位置上具有多样性,但是现有模拟海马体记忆回放研究方法大多形式单一,只模拟了单方向或者部... 详细信息

生物体记忆回放对提高其学习和决策能力有重要作用。研究表明,生物体记忆回放主要是由位于海马体内的位置细胞完成的,在回放激活顺序和具体激活位置上具有多样性,但是现有模拟海马体记忆回放研究方法大多形式单一,只模拟了单方向或者部分情形下的回放,难以较好地复现海马体记忆回放机理。因此,结合生物体记忆回放机理,多方面模拟海马体位置细胞的记忆回放功能来提高智能体的学习与决策性能,具有重要的研究价值和应用前景。针对静态栅格场景,通过使用组合的强化学习机制来模拟海马体重新激活的多样性,本文设计了一种轨迹采样和优先扫描两个过程相互交替使用的双向搜索模型,来模拟海马体不同位置记忆的再激活,同时通过在线学习和离线学习的方式分别模拟生物体清醒和睡眠状态下的记忆机理,更好地复现海马体的记忆回放过程。进一步地,针对变化的动态场景,设计具有“一套参数,两段更新”功能的深度双向搜索模型,来提高智能体动态环境下的学习与决策性能。复杂静态和动态栅格环境下智能体导航实验以及与其他强化学习算法的性能对比实验,验证了本文所提模型的有效性。

关键词：记忆引导决策海马体记忆回放轨迹采样优先扫描

基于2D DenseU-net的核磁共振海马体分割

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影像科学与光化学 2019年第4期37卷 336-348页

作者：时佳丽郭立君张荣高琳琳李小宝宁波大学信息科学与工程学院

针对深层U-net网络易出现梯度消失以及存在特征重用率低的问题,本文提出一种2D DenseU-net海马体分割算法框架,融合了DenseNet和U-net两种网络结构。通过在U-net中构建当前层与前面所有层的密集连接,有效缓解了深层U-net易出现梯度消失... 详细信息

针对深层U-net网络易出现梯度消失以及存在特征重用率低的问题,本文提出一种2D DenseU-net海马体分割算法框架,融合了DenseNet和U-net两种网络结构。通过在U-net中构建当前层与前面所有层的密集连接,有效缓解了深层U-net易出现梯度消失的问题,并加强了特征传播与特征复用;DenseU-net在发挥密集连接优势的同时,保持了U-net网络中下采样和上采样的长连接结构,有助于保存浅层信息。此外,针对海马体存在比例少、体积小、边缘不清晰等特点,本文对数据样本依次进行正样本数据增强、尺寸均等剪切以及去除无效样本、边缘采样的特殊处理,有效解决了正负样本失衡问题并强化了海马体细节信息,保证获取完整的特征用于网络训练。在公开数据集ADNI(Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative)上的实验结果表明,本文方法能够达到92.63%的平均分割Dice精度,优于传统的海马体分割方法以及目前流行的一些基于深度学习的海马体分割模型。

关键词： U-net 梯度消失 DenseU-net 密集连接海马体

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基于U-net的海马体分割算法应用

计算机工程与设计 2020年第4期41卷 1029-1034页

作者：史春晖朱习军青岛科技大学信息科学技术学院山东青岛266061

为促进阿尔兹海默症的诊断及治疗,实现对海马体的精确分割,针对海马体MRI图像,提出一种基于U-net模型改进的分割算法。使用CLAHE等对原始图像进行预处理,经处理后的图像有效提高了分割效果;将残差模块加入实现分割算法的卷积网络,增强... 详细信息

为促进阿尔兹海默症的诊断及治疗,实现对海马体的精确分割,针对海马体MRI图像,提出一种基于U-net模型改进的分割算法。使用CLAHE等对原始图像进行预处理,经处理后的图像有效提高了分割效果;将残差模块加入实现分割算法的卷积网络,增强网络性能,避免网络性能退化。对原始数据集进行扩充,将扩充后的样本数据用以训练网络,解决数据量的问题。实验结果表明,该算法在脑部MRI图像中对海马体实现了良好的分割效果,能较好辅助医生诊断。

关键词：阿尔兹海默症海马体核磁共振成像预处理深度学习分割网络

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非电离辐射对海马体的影响及研究方法进展

中华放射医学与防护杂志 2018年第2期38卷 154-158页

作者：李志强武慧欣张媛木云珍贺宇吴锡南昆明医科大学公共卫生学院 650500 昆明医科大学生物工程中心 650500

海马体作为神经系统的重要组织，与生物的学习、记忆、空间认知等功能密切相关。在研究非电离辐射对神经系统的影响过程中，探究其对海马体的影响格外重要。本文就非电离辐射对海马体的影响及其研究方法进行综述，以期为后续的研究提供... 详细信息

海马体作为神经系统的重要组织，与生物的学习、记忆、空间认知等功能密切相关。在研究非电离辐射对神经系统的影响过程中，探究其对海马体的影响格外重要。本文就非电离辐射对海马体的影响及其研究方法进行综述，以期为后续的研究提供借鉴。

关键词：非电离辐射海马体效应研究方法

抗-N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎患者海马体的体素形态学及功能连接分析

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实用医学杂志 2021年第18期37卷 2366-2370页

作者：龙启佳吕宗夏史珂黎春燕郑金瓯广西医科大学第一附属医院神经内科南宁530021

目的应用基于体素的形态学(VBM)分析及功能连接(FC)的方法探究海马体在抗-N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)脑炎患者认知功能损害的作用机制。方法纳入21例抗NMDAR脑炎患者和21名性别、年龄及受教育程度相配的健康对照(HC),所有被试者均行... 详细信息

目的应用基于体素的形态学(VBM)分析及功能连接(FC)的方法探究海马体在抗-N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)脑炎患者认知功能损害的作用机制。方法纳入21例抗NMDAR脑炎患者和21名性别、年龄及受教育程度相配的健康对照(HC),所有被试者均行神经心理学测试,评定认知功能及焦虑和抑郁程度。获取两组被试者的T1加权成像(T1WI)和功能像,分析其海马体积存在差异的部位,以双侧海马的4个分区为种子点计算FC值,将海马灰质体积及FC存在差异的脑区的FC值与临床资料行相关性分析。结果与HC组相比,抗NMDAR脑炎患者右前海马灰质体积减小,左后海马与丘脑、辅助运动区的FC值下降;右后海马与中央后回的FC值升高。右前海马灰质体积与MoCa-B评分呈正相关(r=0.640,P=0.002)。右侧辅助运动区FC值与患者病程呈正相关(r=0.508,P=0.019)。结论抗NMDAR脑炎患者存在海马灰质体积及海马与其他脑区间功能连接的异常,并且这些异常与认知功能障碍及病程长短有关。

关键词：抗-N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎海马体基于体素的形态学分析功能连接认知功能

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记忆中枢海马体的发现与命名

医学与哲学 2023年第4期44卷 74-76页

作者：陈甜甜李志平哈尔滨医科大学基础医学院黑龙江哈尔滨150076

海马体是大脑存储记忆的主要位置,一直是神经科学领域研究的重点。20世纪对海马体功能的揭示得益于解剖学的早期研究。海马体解剖学研究始于文艺复兴时期,但囿于大脑结构的复杂性和解剖学技术的不完善,当时对海马体的认识存在局限性。... 详细信息

海马体是大脑存储记忆的主要位置,一直是神经科学领域研究的重点。20世纪对海马体功能的揭示得益于解剖学的早期研究。海马体解剖学研究始于文艺复兴时期,但囿于大脑结构的复杂性和解剖学技术的不完善,当时对海马体的认识存在局限性。在16世纪~18世纪初期解剖学界对海马体的命名产生了分歧,出现了公羊角、阿蒙角等一系列用于描述海马体的术语,18世纪末期海马体形态学研究的突破,结束了两个世纪海马体命名的分歧。从医学史的角度出发,构建了海马体发现及命名的历史过程,旨在从中借鉴经验,更好地推动神经科学的发展。

关键词：海马体医学史朱利奥·塞萨尔·阿兰齐

融合残差块注意力机制和生成对抗网络的海马体分割

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山东大学学报（工学版） 2020年第6期50卷 76-81,111页

作者：张月芳邓红霞呼春香钱冠宇李海芳太原理工大学信息与计算机学院山西晋中030600

研究一种基于改进的生成对抗网络的深度学习方法对海马体进行分割。提出不同的卷积配置,以捕获由分割网络获得的信息。提出以Pixel2Pixel为基本架构的生成对抗网络模型,生成模型结合残差网络以及注意力机制的编解码结构以捕获更多细节... 详细信息

研究一种基于改进的生成对抗网络的深度学习方法对海马体进行分割。提出不同的卷积配置,以捕获由分割网络获得的信息。提出以Pixel2Pixel为基本架构的生成对抗网络模型,生成模型结合残差网络以及注意力机制的编解码结构以捕获更多细节信息。判别网络采用卷积神经网络对生成模型的分割结果和专家分割结果进行判别。经过生成模型和对抗模型不断地传递其损失,使生成模型达到分割海马体的最优状态。使用来自ADNI数据集130名健康受试者的T1加权MRI扫描和相关海马标签作为训练和测试数据,以相似度系数作为评价指标,准确率达到89.46%。试验结果表明,该网络模型可以实现高效地自动分割海马体,对于阿尔茨海默症等疾病的正确诊断具有重要的现实意义。

关键词：磁共振图像生成对抗网络残差网络注意力机制海马体