[转载]影响BOLD信号的CBV和CBF,它们到底之间是什么关系?
(2015-01-30 00:05:21)
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最近读到了OGAWA 2012论述影响BOLD信号的诸多因素及其各自的contribution的综述-Biophysical and physilogical origins of blood oxygenation level-dependent fMRI signals.
OGAWA是fmri研究里的最早一批研究者之一。文中谈到的各个影响因素,想必也是使用fmri为研究手段的研究人员只要一深入思考信号来源就不得不头疼的问题。
这里,不想探讨机器方面诸因素对BOLD信号的影响,只关注生理方面最主要的因素-CBV/脑血管体积/脑血容量和CBF/血流速度的纠结关系,以此为契机试图分析这些生理因素之间的关系。
已知刺激发生时,神经元耗氧增加,刺激脑血管体积/脑血容量CBV增加,脑血流速度CBF提高。由于观察到了上述这些现象,所以才有BOLD信号变化比与二者加上耗氧率CMRO2这三个因素挂上最直接的关系,还列出了公式(详见该文第九页)。文中第九第十页对研究二者的关系的论文进行了很好的回顾。
第十页说到,动态变化的CBF和CBV有交互相关关系,因为CBF受到CBV变化的影响,(如CBV增加,CBF降低);而CBV(也受到CBF影响),并且也可以从CBF中估计出来。
这句话,里面有问题。这里面的观察到的现象问题不算轻微,而推理过程有严重问题。
那么CBV和CBF(的动态变化量)究竟是什么关系?
非交互相关关系。
那为何CBV变化时,CBF发生变化?
首先,二者的变化事实是上游界面一物的在下游界面的两种不同形式表达。取任一个,都可以进行计算。第二,因为“观察负载理论”。因为观察者已经装载了有问题的理论-因果关系论,所以认为二者有因果式的交互相关。
说了半天,能用更简单和形象的语言描述上游的该物和下游的CBV和CBF(的动态变化量)是什么关系?
一尾双头的双头蛇。用形象的语言表达,就是双头蛇。上游界面的那物是尾巴,下游的CBV和CBF(的动态变化量)不过是双头而已。看似相关,其实二者无直接关系。上游该物与下游的两个东西的(动态变化量)转换公式都是不同的。
那为何第九页公式也成立?
此公式为经验公式,可以改进。根据上文双头蛇之喻,至少可以消减掉一个自变量。