全脑密集采样单被试任务态 fMRI 数据推断检验方法的评估

由 root 提交于 周四, 10/15/2026 - 05:32
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基于任务的精细映射已成为功能磁共振成像(fMRI)中一种颇具前景的技术,可用于稳健地表征和绘制个体独特的活动模式。这类实验通过对单名参与者采集大量成像数据,最终提高个体特异性功能定位的敏感性和特异性。尽管具有这些优势,既往研究主要聚焦于理解个体特异性的皮层激活,因而难以全面考察系统层面的功能反应;截至目前,针对受控任务条件下密集采样的全脑数据,最佳统计分析方法仍未得到充分确立。因此,本研究采集了听觉系统的全脑(即覆盖皮层、小脑和脑干)多回波密集采样数据。听觉系统具有重要的皮层下组成部分。我们评估了常用全脑及区域特异性推断检验方法的激活敏感性,以及不同数据子集之间激活结果的稳定性。全脑方法包括采用不同统计阈值的标准体素水平和簇水平推断方案,以及非参数置换推断方法。区域特异性方法包括探索性的最高百分比 t 统计量方法和非参数置换推断方法。我们发现,采用错误发现率(FDR)校正(p<0.05)的全脑体素水平方法,在不同脑区和受试者中均具有最高敏感性,并且能够最一致地检出预期的听觉脑区,即使扫描时长较短时也是如此。此外,我们发现,区域特异性的最高百分比 t 统计量方法可作为一种有用的探索性功能定位工具,并可作为标准……的补充方法。推理测试方法。

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Kevin R Sitek

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https://doi.org/10.64898/2026.06.29.735344

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基于任务的精细定位已成为功能性磁共振成像(fMRI)中一种颇具前景的技术,可用于稳健地表征和绘制个体独特的活动模式。这类实验通过对单名参与者进行大量成像采集,最终提高个体特异性功能定位的敏感性和特异性。尽管具有这些优势,相关研究主要聚焦于理解个体特异性的皮层激活,因而难以实现全面的……

系统层面的功能反应视角;迄今为止,针对受控任务、密集采样的全脑数据进行统计分析的最佳方法尚未得到充分确立。因此,本研究采集了听觉系统的全脑(即涵盖皮层、小脑和脑干)多回波密集采样数据。听觉系统具有重要的皮层下组成部分。我们评估了常用全脑和区域特异性推断检验方法在不同数据子集中的激活敏感性和稳定性。全脑方法包括采用不同统计阈值的标准体素水平和簇水平推断方案,以及非参数置换推断方法。区域特异性方法包括探索性的最高百分比 t 统计量方法和非参数置换推断方法。我们发现,采用错误发现率(FDR)校正(p<0.05)的全脑体素水平方法,在不同脑区和受试者中均表现出最高的敏感性,并且能够最稳定地检测到预期的听觉脑区,即使扫描时长较短亦是如此。此外,我们发现,区域特异性的最高百分比 t 统计量方法可作为一种有用的探索性功能定位工具,并可补充标准推断检验方法。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

已声明的资助信息

美国国家耳聋及其他沟通障碍研究所,K01DC019421

美国心脏协会,25PRE1356822

尤妮斯·肯尼迪·施莱佛国家儿童健康与人类发展研究所,R03HD113915

美国国家生物医学影像与生物工程研究所,T32EB025766

版权

本预印本的版权持有人为 the

作者/资助方已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

本内容依据以下许可协议提供:

CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可

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发布于 2026 年 6 月 30 日。

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2026.06.29.735344;

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关键词:密集采样fMRI · 单被试分析 · 全脑功能定位 · 统计推断 · 听觉系统 · FDR校正

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.29.735344v1?rss=1