为什么有些人的脑部扫描结果会出现偏差

周三的一项新研究显示，由于人们往往会变得更加放松和困倦，并且呼吸和心率的变化会改变大脑中的血氧水平，因此某些脑部扫描可能会给出错误的读数——然后在扫描中将其错误地检测为正常的神经活动。

麦克莱恩医院(麻省总医院布莱根分院成员之一)、哈佛医学院和国家药物滥用研究所-内部研究项目(NIDA-IRP)的研究人员表示，人们的兴奋感在脑部扫描过程中有逐渐减弱的趋势，这种趋势扭曲了功能性磁共振成像(fMRI)产生的大脑连接图。

麦克莱恩医院影像中心研究员科尔·科波奈 (Cole Korponay) 在《自然人类行为》杂志上发表的研究中表示：“这些抑制唤醒的条件造成了一种错觉，即人们的大脑连接强度在整个扫描过程中不断增强，以帮助更好地连接各种想法。”

fMRI 扫描通常用于在各种情况下非侵入性地绘制大脑连接图，包括手术规划、了解中风的影响以及研究精神疾病如何影响神经功能。

然而，由于 fMRI 依靠脑血氧变化来间接测量神经活动，因此它很容易受到影响血氧的其他过程的“噪音”——例如呼吸和心率的变化。

由于呼吸和心率模式与唤醒水平密切相关，唤醒水平的变化会给 fMRI 数据带来显著的噪音。

在研究中，研究小组发现了一种特定的血流信号，它似乎可以追踪受试者唤醒水平的下降和大脑功能连接强度的虚幻膨胀。

这种非神经元的生理噪声信号(称为“系统低频振荡”(sLFO)信号)在扫描过程中随着时间的推移而增长，与连接强度增加的模式紧密匹配。

“通过采用这种 sLFO 去噪程序，未来的研究可以减轻脑部扫描期间唤醒变化的扭曲效应，并提高 fMRI 结果的有效性和可靠性，”Korponay 说。