NIRS-SPM是目前最常用的fNIRS数据分析工具包,它可以输出个体水平的beta值和激活结果。NIRS-SPM实现这一结果的中间过程比较复杂,与我们传统思维中的“假设检验”有差别,在NIRS-SPM的解读文献《NIRS-SPM: Statistical parametric mapping for near-infrared spectroscopy》中有较为详细的解释,但内容基本都是公式,水平有限,难以理解。以下是较为简单而主观的理解:
首先需要思考一个核心问题:个体水平只有一个beta值,怎么做假设检验?
实际上,NIRS-SPM中的假设检验并不是我们传统的t检验,而是另外一种。
基于GLM模型求beta值是比较好理解的,实际上,在GLM模型中除了beta值外,还有一个值是残差。
Y:观察到的 fNIRS 数据(如 HbO 或 HbR 的浓度变化)。X:实验任务设计矩阵(即刺激与基线的时间序列)。β:回归系数,反映任务与 fNIRS 数据之间的关系。ϵ:残差噪声。
而T值就是beta值和残差的关系,NIRS_SPM 使用 T 检验评估每个回归系数(或其线性组合)是否显著不同于零:
C:对回归系数进行线性组合的对比向量(contrast vector),例如 C=[1,0,0]C = [1, 0, 0]C=[1,0,0] 表示对第一个任务条件进行检验。√(var(Cβ^)):通过残差方差和设计矩阵计算得到的回归系数的方差。
需要注意的是,每个通道的 T 值是根据回归系数计算的,而不是直接基于数据的均值和方差。
以上就是对于NIRS-SPM个体激活水平计算的理解,当然,这可能是不对的。
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