手指按键相关脑磁图信号的功能源提取  

Functional source separation to finger tapping related magnetoencephalography signal

作　　者：侯文生[1,2] 李卫娜[1,3] 蒋应涛[2] 吴国材[3] 冯华[3] 

机构地区：[1]重庆大学生物工程学院生物流变科学与技术教育部重点实验室,重庆400044 [2]内华达大学拉斯维加斯分校电子与计算机工程系,美国内华达州拉斯维加斯89154 [3]第三军医大学附属西南医院神经外科,重庆400038

出　　处：《重庆大学学报（自然科学版）》2010年第6期101-105,共5页Journal of Chongqing University

基　　金：国家自然科学基金资助项目(30770546;30970758);重庆市自然科学基金资助项目(2006BB2043;2007BB5148);重庆大学'211工程'三期创新人才培养计划建设项目(S-09104)

摘　　要：独立分量分析(ICA)可用于分离多通道脑磁图信号(MEG)中的信号源。基于约束ICA的思想,通过在ICA模型中加入能够反映事件相关皮层神经活动特征的功能约束条件,实现了一种脑磁逆问题的解决方法,即功能源提取(FSS)方法。文中利用该方法对一例手指按键诱发MEG信号进行功能源提取,结果表明功能源位置位于对侧中央前回皮质运动区,且通过验证功能源提取所得到的分离向量与SAM法计算得到的空间滤波器系数间的相关性,验证了所提取的功能源有效。同时,功能源提取方法所提供的神经活动源的时域与频域信息,为在大量样本中探索大脑对手指运动控制的时间演化机制奠定了基础。It has been verified that the ICA can isolate sources from multi-channel magnetoencephalography （MEG） signals. Based on the route of constrainedlCA （clCA）, this paper achieves a new solution of MEG inverse problem called functional source separation （FSS） by adding a functional constraint to the cost function of a basic ICA model. Source activity is obtained by applying this method to one MEG signal dataset under a self paced finger tapping task. The result is proved effective by calculating correlation coefficients between the weight vectors of function source separation method and the spatial filter coefficients of SAM method. It is found that finger tapping related functional source was localized in motor cortex of precentral gyrus. At the same time, the temporal and frequency information provided by FSS method could be a basis of exploring cortical control timing mechanisms associated with finger movements and extracting time frequency characteristics of the functional source.

关 键 词：脑磁图 功能源提取 约束ICA 

分 类 号：R318.04[医药卫生—生物医学工程]