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人类大脑 BOLD 自发活动内部流动的拓扑视图
在静息态功能性磁共振成像 (rs-fMRI) 中可检测到的具有可变延迟的时空大脑活动会产生高度可重复的结构，称为皮质滞后线，它会从一个大脑区域传播到另一个大脑区域。使用数据计算拓扑方法，我们发现三角测量 rs-fMRI 视频帧中持续、重复的血氧水平依赖性 (BOLD) 信号显示出以前未检测到的拓扑发现，即覆盖大脑激活区域的涡旋结构。BOLD 信号传播中涡旋形状的持久性测量是根据大脑自发活动期间随时间上升和下降的贝蒂数进行的。重要的是，以 BOLD 信号传播的几何形状给出的数据拓扑提供了一种实用的方法来应对和避开神经数据中的大量噪声，例如非零 BOLD 信号邻域中不需要的暗（低强度）区域。我们的研究结果已被整理并可视化为图表，这些图表能够追踪间歇性出现在 rs-fMRI 视频帧序列中的非平凡 BOLD 信号。这种对变化的滞后结构的追踪最终会形成所谓的持久条形码，这是一种象形文字，它提供了一种方便的视觉方式来展示、比较和分类大脑激活模式。