Статистическое параметрическое картирование
Статистическое параметрическое картирование ( SPM ) — это статистический метод изучения различий в активности мозга , зарегистрированных во время экспериментов по функциональной нейровизуализации . Он был создан Карлом Фристоном . В качестве альтернативы это может относиться к программному обеспечению, созданному Отделом нейробиологии изображений Wellcome в Университетском колледже Лондона для проведения таких анализов.
Функциональная нейровизуализация — это один из видов «сканирования мозга». Он включает в себя измерение активности мозга. Метод измерения зависит от технологии визуализации (например, фМРТ и ПЭТ ). Сканер создает «карту» области, которая представлена вокселями . Каждый воксель представляет активность определенного объема в трехмерном пространстве. Точный размер вокселя зависит от технологии. Воксели фМРТ обычно представляют собой объем 27 мм 3 в равностороннем кубоиде.
Исследователи изучают активность мозга, связанную с определенным психическим процессом или процессами. Один из подходов включает в себя вопрос: «Какие области мозга значительно более активны при выполнении задачи А по сравнению с задачей Б?». Хотя задачи могут быть спроектированы так, чтобы быть идентичными, за исключением исследуемого поведения, мозг все же, вероятно, будет демонстрировать изменения в активности между задачами из-за факторов, отличных от задач (поскольку мозг координирует множество параллельных функций, не связанных с задачей). Кроме того, сигнал может содержать шум от самого процесса формирования изображения.
Чтобы отфильтровать эти случайные эффекты и выделить области деятельности, связанные конкретно с исследуемым процессом, статистика ищет наиболее существенные различия. Это включает в себя многоэтапный процесс подготовки данных и их анализа с использованием общей линейной модели .
Исследование обычно сканирует предмет несколько раз. Чтобы учесть движение головы между сканированиями, изображения обычно настраиваются таким образом, чтобы воксели на каждом изображении соответствовали (приблизительно) одному и тому же участку в мозгу. Это называется выравниванием или коррекцией движения , см. выравнивание изображения.
В исследованиях функциональной нейровизуализации обычно участвуют несколько человек, у каждого из которых мозг разной формы. Все, вероятно, имеют одинаковую общую анатомию, за исключением незначительных различий в общем размере мозга, индивидуальных различий в топографии извилин и борозд коры головного мозга и морфологических различий в глубоких структурах, таких как мозолистое тело . Чтобы облегчить сравнение, 3D-изображение каждого мозга трансформируется таким образом, что поверхностные структуры выстраиваются в линию посредством пространственной нормализации . Такая нормализация обычно включает перемещение, вращение и масштабирование, а также нелинейное деформирование поверхности мозга для соответствия стандартному шаблону. Стандартные карты мозга, такие как Talairach-Tournouxили шаблоны Монреальского неврологического института (MNI) позволяют исследователям со всего мира сравнивать свои результаты.
