Informational connectivity measures the correspondence between time courses of multi-voxel information across different brain regions. Multi-voxel pattern discriminability time series are extracted from regions and compared, revealing networks that are not identified in a typical functional connectivity approach.
이것은 현재 상태 관련 정보도 변량 활성화의 수준과 유사한 조건에서, 기능적 자기 공명 영상 (fMRI) 뇌 활동의 분산 패턴 내에 존재할 수 있다는 것이 이해된다. 다중 복셀 패턴 (MVP) 분석은 큰 성공이 정보를 디코딩하기 위해 사용되어왔다. FMRI의 조사는 또한 종종 뇌 영역이 상호 연결된 네트워크에서 상호 작용하는 방식을 이해하기 위해 노력하고, 시간이 지남에 따라 응답을 상관이 지역을 식별하는 기능을 연결 (FC)를 사용합니다. 단 변량 분석은 MVP가있는 정보에 민감 할 수있는 것처럼, FC 완전히 특성 MVP의 서명이있는 조건을 처리하는 뇌의 네트워크의 특성을하지 않을 수 있습니다. 방법은 여기에 설명 된 정보를 연결 (IC)는 FC에 액세스 할 수없는 연결을 드러내는 시간에 걸쳐 MVP-discriminability에 상관 변화 영역을 식별 할 수 있습니다. 방법은 종자 CONN를 식별 서치를 사용하여 탐색 될 수있다ected 영역, 또는 미리 선택된 지역 -의 이익 사이에, 계획. 결과는 MVP와 관련된 조건을 처리하는 지역의 네트워크를 명료하게 분석 MVPA 서치지도 할 수있는 별도의 네트워크로, 또는 작업과 환자 그룹간에 비교 될 수 있습니다.
여기에 설명 된 분석 방법의 목적은 다중 복셀 정보의 변동에 근거 뇌 영역 간의 연결성을 측정하는 것이다. 기능성 자기 공명 영상 (fMRI) 분석 기술의 진보는 많은 양의 정보가 여러 복셀 1-3 분산 된 혈액 산소화 수준 의존 (BOLD) 활동 패턴 내에 함유 될 수 있음을 밝혀냈다. 다중 복셀 패턴 분석 (MVPA)로 알려진 – – 변수 정보에 민감 기술의 집합 조건이 구별 단 변량 응답이 1,2,4에도 불구 구별 MVP가있을 수 있다는 것을 보여주기 위해 사용되었습니다. 단 변량 응답을 비교 표준 분석은,이 다중 복셀 정보에 민감 할 수있다.
인간이 자극을 처리하고인지 적 작업을 수행 할 때 여러 뇌 영역이 관여된다. 기능적 연결 (FC)는 일반적으로 investi하기 위해 사용하는 방법입니다게이트와 같은 기능 네트워크 5,6. 가장 기본적인 형태에서, FC 다른 복셀 또는 지역 간 협력 활성화, 또는 동기 성을 정량화한다. FC는 많은 성공과 기능적으로 연결된 뇌 네트워크를 식별하는 데 사용되었다. 많은 지역 및 조건을 위해, 그러나, 단 변량 응답은 BOLD 활동 내에서 사용 가능한 모든 정보를 반영하지 않습니다. 동적 응답 변량 수준을 변경 추적 FC 기술은 다중 복셀 정보에 공통 변동 민감도 부족있다. 분석 방법이 여기서 제시 정보 연결성 (IC; 제 최근 용지 7에 설명)가 시간에 걸쳐 다중 복셀 정보에 민감한 메트릭으로의 연결을 측정함으로써, MVPA 및 FC 간의 격차를. FC 동적 변량 활성 변화를 추적하는 동안, IC 동적 MVP의 discriminability 변경 트랙 – MVP의 진정한 조건이 (잘못) 대안 구별 될 수 얼마나 잘 측정. 중요한 것은, T는그는 같은 방법으로 그 다른 지역은 별개의 계산 (사람이 사람이 만든 물체를 볼 예를 들면, 영상 처리 또는 조치 계획)을 수행에도 불구하고 조건에 단 변량 응답 비슷한 수준을 보여줄 수, 특정 영역 또한 MVP의 유사 (동기화 된) 수준을 가질 수있다 discriminability 그들이 다른 조건을 처리하는 동안. 최근 조사 IC는 표준 FC 접근 7 검출되지 않습니다 지역 간 연결을 표시 할 수 있습니다 것을 보여 주었다. 연구자들은 따라서 참가자 특성 분산 패턴을 가지고 조건이나 자극에 반응으로 뇌 영역 사이의 상호 작용을 조사하기 위해 IC를 사용할 수 있습니다. IC는 분류 결과 8, 9와 관련하여 단 변량 활성화의 변동을 조사 몇 가지 최근의 연결 응용 프로그램에서 구별된다. 이러한 접근 방식과는 달리, IC는 지역 간의 동시 다중 복셀 패턴 discriminability을 감지합니다.
정보 연결이 분산 된 패턴 정보에 MVPA의 감도를 가지고 있으며, 연결 방식을 통해 간 지역의 상호 작용을 연구 할 수있는 능력을 제공합니다. MVPA 및 표준 단 변량 분석은 각 때로는 그 결과 1 ~ 3 사이에 약간의 중복으로, 특정 영역의 참여를 공개 할 수 있습니다. 이러한 분석 방법에 그리는 방법을 예상 한 바와 같이, IC 및 FC는 또한 상호 보완적인 결과 7을 제공합니다. IC를 사용할지 여부의 결정은 궁극적으로 조사 조건 및 야기되는 이론적 질문에 의존 할 것이다. 디자인 고려 사항 MVPA가 데이터 집합에 실시 여부에 영향을 미치는 또한 IC의 사용 여부에 영향을 미칠 것입니다. 마음에 명시 적으로 IC 설계 연구는 또한 시험 수준의 데이터가 스캔의 timecourse 전역에서 추출 할 수 있도록하면서, MVPA 1 ~ 4에 대한 권장 사항을 따라야 할 것입니다.
검사 할 때및 IC의 결과를보고, 그 씨앗과 겹치는 서치가 원형을 피하기 위해, 제거되는 것이 중요하다. 직접 IC 및 FC 결과를 비교하는 경우에 또한, 또한 오히려 단지 복셀보다 서치의 평균 활성화에 근거 FC 분석과 비교하도록 권장한다. 이러한 추가적인 분석 결과 간의 차이 때문에 신호대 복셀 대 서치에서의 레벨의 차이되지 않도록 할 수있다.
여기에서 설명하는 절차는 탐조등을 사용 탐구 분석에 주로 초점을 맞추고 있습니다. 그것은 지역 수준의 관심 서치를 대체하여, IC는 또한 내가 이전을 선택 영역을 비교할 수 있다고 지적 가치가있다. 현재 discriminability 메트릭 – 최대 다른 조건에 대한 상관 관계에 대한 '진실'조건 MVP의 상관 관계를 비교는 -도 변경 가능합니다. 많은 기계 학습의 분류는 차이에 대한 예측 가중치가쉽게 (예를 들면, 시간에 따른 분류의 '신뢰'를 추적 할 수있는) 여기에서 수행의 상관 관계 비교를 대체 할 수 erent 클래스. IC는 잠재적 인 사용의 다양한있다. 뿐만 아니라 정보 네트워크를 조사하기 위해 기본 분석 것으로, IC는 MVPA 서치에 차 후속 분석 할 수 있습니다. MVPA 서치 맵은 영역이 다른 조건을 구별 할 수 있습니다 이해를위한 가치가 있지만, 일반적으로 서로 다른 네트워크로 분리되지 않습니다. IC의 접근 방식은 서치 동기 discriminability이의 설정하는 공개하여, 여기에 도움이 될 수 있습니다. 마지막으로, 다른 태스크로부터 IC 맵은 작업 네트워크를 이해하기 위해 비교 될 수 있고, 환자는 더 멀티 복셀 차이 5는 네트워크 수준에서 발현되는 방법을 이해하는 컨트롤과 비교 될 수있다.
The authors have nothing to disclose.
우리는 더 분석을위한 데이터를 사용할 수 있도록, 짐 Haxby와 동료를 감사합니다. 마크 N. Coutanche는 하워드 휴즈 의학 연구소의 친교에 의해 투자되었다. 이 작품은 NIH 보조금 R0I-DC009209 샤론 L. 톰슨 – 쉴 수여 R01-EY02171701에 의해 지원되었다.