BigBrain 自动皮质分区:方法与结果
1. 材料与方法
1.1 材料
- BigBrain 体积数据 :采用 2015 版本的 BigBrain 3D 重建体积数据,使用其原生组织学空间,避免因额外处理(如注册到立体定向空间)引入的失真。为定义由标记为灰质的体素组成的皮质幔,使用了可用的 3D 分类体积图像以及 200 µm 提取的灰质和白质表面。
- Brodmann 图谱 :使用 MRIcron 软件提供的 3D Brodmann 图谱,并将其注册到 BigBrain 体积数据上,以便将 BigBrain 的分区结果与投影的 Brodmann 区域进行比较。研究主要聚焦于大脑左半球,因为 Brodmann 图谱最初是在左半球定义的,其右半球是左半球的对称副本。
- JuBrain 图谱 :对于特定区域(如视觉皮层),将分区结果与 JuBrain 图谱进行比较。该图谱采用半自动化分区方法构建,但由于该方法设计用于 1 µm 的细胞分辨率,而 BigBrain 的分辨率为 20 µm,单个细胞不可见,因此该方法不适用于本研究目标。
1.2 多级分区算法概述
分析过程包括初始化阶段和三级分区方法,具体流程如下:
1. 初始化阶段 :在皮质幔上定义初始轮廓(163,842 个 3D 条),并使用尺度不变特征变换(SIFT)算法将其筛选为 1,071 个起始轮廓,这些轮廓代表具有相似信息的轮廓组内的最大同质中心。
2.