正文
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个方向上施加梯度磁场,使磁场中不同位置产生的磁共振信号能被接受及分辨,再利用平面回波成像(
echo planarimaging
,
EPI
)等成像技术将其转化为三维空间图像。
1.3
数据处理与统计分析
现有多种软件应用于
fMRI
数据处理中,其中最普遍的分析软件是
SPM
(
statisticalparametric mapping
),最初使用在正电子发射计算机断层显像(
positron emission tomography
,
PET
)的数据处理上。现针对
fMRI
数据复杂、成像时间短等特征,开发出
SPM95
、
SPM96
等多个版本。
SPM
进行数据处理分析过程主要分为
2
部分:预处理过程和统计分析过程。
数据预处理是数据处理及分析中极为关键的一步,预处理包括运动校正、空间标准化、平滑处理等。其中最重要的处理是运动校正,如图像采集中,受试者的头部运动会产生运动伪影,出现使检测难度增加等多种问题。运动校正可以检测
fMRI
数据相对于第
1
时相在三维旋转和三维平移上的空间变化,并进行校正,减少对实验结果的影响。
常用的数据分析方法有零假设
t
检验、相关系数法等。
t
检验中,对于每一个体素计算其加权信号值,与预先设定的阈值比较,
t
大于阈值则表明该体素呈激活状态。与此类似,相关系数法中每个体素都与线性交叉相关系数(
r
)有关,其相关性大于预先设定的阈值则呈激活状态。除这
2
种检验方法外,还有
z
检验、
F
检验等其他方法。
2
fMRI
技术用于中药制剂口感评价的可行性分析
2.1
基础味觉刺激的脑功能成像研究提供了应用的生理结构基础
尽管人体对味道的主观评价多种多样,但在口腔中识别的基础味觉只有甜、酸、苦、鲜、咸几种。国外已有不少学者应用
fMRI
技术开展基础味觉脑激活区域的研究,取得了丰硕的成果。国内自
2004
年有学者率先利用
PET
进行甜味觉的大脑皮质定位
[9]
,拉开了国内研究味觉脑活动的序幕。之后陆续有学者应用
fMRI
技术研究味觉评价,取得了大量实验数据与结果。
基础味觉在大脑中相应激活区域的研究中,开展最早、最全面的是对于甜味觉的研究。
Van
等
[10]
为确定甜味对大脑区域的激活作用,使用无甜度的麦芽糖糊精和等能量有甜度的麦芽糖糊
精+
三氯蔗糖对比,之后发现在大脑左顶叶下回、左侧额上回(内侧部)、左侧额中回(眶部)和右侧额下回(岛盖部)等区域均存在不同的激活。
苦味中药在常见中药中所占的比例较高,常常被视作是一种不愉快的味觉刺激。
Haase
等
[11]
选用咖啡因作为苦味代表药物模拟不愉快的刺激,用纯水作为对照进行实验,发现咖啡因在脑岛、前扣带、杏仁核、海马体等区域存在负激活,在中央沟盖区域存在正激活。
同时
Iannilli
等
[12]
使用蔗糖和食盐刺激舌头,证明人脑岛区域存在与味觉相关的电位或磁场能对这
2
种刺激作出回应。对于食盐(代表咸味),刘雪梅等
[13]
还发现其除了在传统剖析学认为的味觉中枢脑岛、岛盖等区域出现激活外,激活区域还包括扣带回顶上小叶、顶下小叶、豆状核等。
Singh
等
[14]
发现受试者对鲜味的大脑激活也发生在大脑的特定区域,同时还发现鲜味激活区域是可根据熟悉程度变化的,不熟悉鲜味的受试者在初级味觉区域、脑岛和前扣带皮层出现强烈的激活反应,训练后的受试者在海马旁回也发生激活。
酸味觉的激活脑区比甜味觉更广泛。其在大脑中最强烈的激活区出现在双侧额叶眶回(左侧明显)、双侧额上回、双侧脑岛及岛盖、双侧顶下小叶,其次在双侧扣带回、双侧顶上小叶、双侧丘脑等脑区也有激活