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近年来，快速 fMRI 的进展已经能够实现 TR 为[≤]1 s 的全脑成像，这重新激发了人们对表征血氧水平依赖性血流动力学响应函数（BOLD HRF）的兴趣。视觉系统中的近期研究发现了同一区域内部时间响应特征的差异，以及比标准模型预测更快、更窄的 HRF。听觉系统带来了独特的挑战，因为神经元群体必须在从微秒到分钟的时间尺度范围内运作，而尤其是听觉皮层表面具有复杂且高度密集的血管分布。在本研究中，我们使用快速 fMRI 对由短时自然声音诱发的体素水平听觉 HRF 进行表征，并评估 HRF 在不同扫描时段、不同受试者以及独立数据集之间的可重复性和变异性。 在两项 3 T 研究中，受试者被动聆听短时环境声音，同时以 1 s 的 TR 采集 fMRI 和定量 MRI 数据。我们通过一种新的跨扫描时段对齐流程估计体素水平 HRF，并排除大型血管成分的贡献。我们识别出一组多样化且在血流动力学上合理的响应形状，而这些形状并不能被标准 HRF 方法稳定地捕捉。上述响应在受试者内部跨扫描时段具有可重复性，并且在两组相互独立的采集中表现出稳健性。利用数据驱动的伽马模型，我们在相对较少的扫描运行次数下获得了稳定估计，尤其是在听觉颞叶区域。在听觉皮层内部，我们观察到响应时序和形状方面可重复的空间梯度：内侧区域的响应更快、幅度更高，而外侧区域的响应更慢、幅度更低。 综上，这些发现表明，听觉 HRF 具有多样性、可靠性和区域特异性，并凸显了快速 fMRI 与数据驱动建模在推动 fMRI 数据解释方面的价值。
近年来，快速 fMRI 的进展已使得以 TR[≤]1 s 实现全脑成像成为可能，这重新激发了人们对表征血氧水平依赖性血流动力学响应函数（BOLD HRF）的兴趣。近期针对视觉系统的研究发现了区域内时间响应特征的差异，以及比标准模型预测更快且更窄的 HRF。听觉系统提出了一项独特挑战，因为神经元群体必须在从微秒到分钟的时间尺度上运作，而尤其是听觉皮层表面具有复杂且高度丰富的血管分布。在本研究中，我们使用快速 fMRI 表征由短时自然声音诱发的体素级听觉 HRF，并评估 HRF 在不同扫描时段、参与者以及独立数据集之间的可重复性和变异性。
在两项 3 T 研究中，参与者被动聆听短时环境声音，同时以 1 s 的 TR 采集 fMRI 和定量 MRI 数据。我们通过一种新颖的跨扫描时段对齐流程估计体素级 HRF，并排除了大血管成分的影响。我们识别出一组多样化且在血流动力学上合理的响应形状，而这些形状并未被标准 HRF 方法稳定地捕捉到。这些响应在同一参与者跨扫描时段内具有可重复性，并且在两项独立采集中表现出稳健性。利用数据驱动的 gamma 模型，我们仅用相对较少的扫描运行次数便获得了稳定估计，尤其是在听觉颞叶区域内。在听觉皮层内部，我们观察到响应时序和形状方面可重复的空间梯度：内侧区域的响应更快且幅度更高，而外侧区域的响应更慢且幅度更低。
综上，这些发现表明，听觉 HRF 具有多样性、可靠性和区域特异性，并凸显了快速 fMRI 与数据驱动建模在推进 fMRI 数据解释方面的价值。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.24.734180v1?rss=1
🏷️ 快速fMRI 听觉皮层 血流动力学反应函数 BOLD信号 体素水平建模