空間獨立成分分析

2022-07-24 18:27:12 字數 1265 閱讀 9723

神經影像學當中的空間獨立成分分析可以將一組被試的大腦影象在空間上分成不同的成分或網路。邏輯上按照以下流程進行:

\[\begin

a_ & a_ & \cdots & a_\\

a_ & a_ & \cdots & a_\\

\vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\

a_ & a_ & \cdots & a_\\

\end

=\begin

m_ & m_ & \cdots & m_\\

m_ & m_ & \cdots & m_\\

\vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\

m_ & m_ & \cdots & m_\\

\end

*\begin

s_ & s_ & \cdots & s_\\

s_ & s_ & \cdots & s_\\

\vdots & \vdots & \ddots & \vdots\\

s_ & s_ & \cdots & s_\\

\end

\]將每位被試的影像資料逐體素轉換成一行n*1;

把全部被試的影像逐行拼接成乙個矩陣m*n;

將矩陣進行分解,得到混合矩陣(mixed matrix)和源矩陣(source matrix);

3.1. 混合矩陣為m*c,其中每乙個元素表示對應被試在對應成分上的負載係數;

3.2. 源矩陣為c*n,其中每個元素表示對應成分在相應體素上的分布;

通過混合矩陣可以得到每位被試某一成分的負載,並進行後續的統計分析;

通過源矩陣可以將行向量形式的體素轉換到3維空間中,便於視覺化(圖1);

圖1. 源矩陣視覺化示例(watanabe et al., psychiatry research. neuroimaging, 2020)。

參考watanabe, k., kakeda, s., katsuki, a., ueda, i., ikenouchi, a., yoshimura, r., & korogi, y. (2020). whole-brain structural covariance network abnormality in first-episode and drug-naïve major depressive disorder. psychiatry research. neuroimaging, 300, 111083.

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