功能性神经造影
功能性神经造影是利用神经影像技术来测量大脑功能的一个方面，通常是为了了解某些大脑区域的活动与特定心理功能之间的关系。 它主要用作认知神经科学、认知心理学、神经心理学和社会神经科学的研究工具。
概览
功能性神经影像学的常用方法包括
- 正电子发射断层扫描 (PET)
- 功能磁共振成像 (fMRI)
- 脑电图 (EEG)
- 脑磁图 (MEG)
- 功能性近红外光谱 (fNIRS)
- 单光子发射计算机断层扫描 (SPECT)
- 功能性超声成像 (fUS)
PET、fMRI、fNIRS 和 fUS 可以测量与神经活动相关的脑血流局部变化。 这些变化被称为激活。 当受试者执行特定任务时被激活的大脑区域可能在有助于行为的神经计算中发挥作用。 例如，枕叶的广泛激活通常出现在涉及视觉刺激的任务中（与不涉及视觉刺激的任务相比）。 大脑的这一部分接收来自视网膜的信号，并被认为在视觉感知中发挥作用。
其他神经成像方法涉及记录电流或磁场，例如 EEG 和 MEG。 不同的方法有不同的研究优势； 例如，MEG 以高时间分辨率（低至毫秒级）测量大脑活动，但其定位该活动的能力有限。 fMRI 在定位大脑活动以获得空间分辨率方面做得更好，但时间分辨率要低得多，而功能性超声 (fUS) 可以达到有趣的时空分辨率（在临床前模型中低至 100 微米，100 毫秒，15MHz） 但也受到神经血管耦合的限制。
最近，磁粒子成像已被提出作为一种新的灵敏成像技术，它具有足够的时间分辨率，可用于基于脑血容量增加的功能性神经成像。 首次临床前试验已成功展示了啮齿动物的功能成像。
功能性神经造影主题
特定研究中使用的度量通常与所解决的特定问题相关。 测量限制因技术而异。 例如，MEG 和 EEG 记录神经元群活跃时发生的磁波动或电波动。 这些方法非常适合测量神经事件的时间进程（以毫秒为单位），但通常不适合测量这些事件发生的位置。 PET 和 fMRI 测量神经事件附近血液成分的变化。 因为可测量的血液变化很慢（大约几秒），所以这些方法在测量神经事件的时间过程方面要差得多，但通常在测量位置方面更好。
传统的激活研究侧重于确定与特定任务相关的大脑活动的分布模式。 然而，科学家们能够通过研究不同大脑区域的相互作用来更彻底地了解大脑功能，因为大量的神经处理是由大脑多个区域的集成网络执行的。 神经影像学研究的一个活跃领域涉及检查空间遥远的大脑区域的功能连接。 功能连通性分析允许在特定认知或运动任务期间或仅从休息期间的自发活动中表征区域间神经相互作用。 FMRI 和 PET 能够创建时间相关大脑区域（称为功能网络）的不同空间分布的功能连接图。 几项使用神经影像学技术的研究还证实，盲人的后视觉区域在执行非视觉任务（例如盲文阅读、记忆检索和听觉定位以及其他听觉功能）时可能会活跃。
测量功能连通性的一种直接方法是观察大脑某一部分的刺激将如何影响其他区域。
这可以通过将经颅磁刺激与一种神经成像工具（如 PET、fMRI 或脑电图）相结合，以无创方式在人体中完成。 马西米尼等。使用脑电图记录活动如何从受刺激部位传播。 他们报告说，在非快速眼动睡眠中，尽管大脑对刺激反应强烈，但功能连接性比清醒时的水平要弱得多。 因此，在深度睡眠期间，大脑区域不会相互交谈。
功能神经造影借鉴了认知神经科学和社会神经科学以外的许多领域的数据，包括其他生物科学、物理学。