神经影像的mate-analysis（ALE，MKDA）原理

神经影像中mate分析跟心里学中的mate分析很相似，主要的思路叶很相似，不过应用的目标不同而已。的在心理学研究中, 传统的元分析方法主要是基于效应量(effect size)的统计分析。在神经成像的元分析中 , 也有部分研究者沿用这种思路。认知神经科学的主要研究问题是寻找认知加工过程与大脑空间位置的对应关系, 且神经成像研究通常报告的是几种条件对比(contrast)下激活脑区的峰值坐标(即激活峰值点, foci)。从这个角度来讲, 寻找多个研究中激活位置的一致性更加符合当前神经成像研究的特点。因此, 基于文献报告的坐标数据而进行的元分析(coordinates-based meta-analysis, CBMA)逐渐成为神经成像数据元分析的主流。在这里重点注意下 coordinates-based ，是基于坐标的。先放下mate分析的主要流程，普及一下

一般都是分为6步进行，每一步都要准确论述，不能有缺陷。在神经影像学的mate分析中，也是遵行这6个步骤，下面利用ALE为例子来进行mate分析

ALE （Activation Likelihood Estimation）激活概率估计法，简而言之，就是在估计在某一任务状态下，脑子内各个脑区共激活的概率估计，下面进行其原理的具体概述

MKDA (Multi-level Kernel Density Analysis)多水平核密度分析法,。MKDA 主要是统计以激活脑区峰值坐标为中心, 以 r 为半径的球(核)内, 激活的密度分布值。通过已有研究中报告的坐标,MKDA 根据高斯分布来计算出每个体素的激活密度分布后, 将每个体素上的密度值与随机产生的零假设分布进行比较来进行显著性检验, 并使用多重比较校正来控制假阳性。

其原理主要是计算每个实验中每个体素在某种条件下被激活的可能性并对此进行统计。具体而言, ALE 方法首先分别计算每个实验中某种条件下全脑范围内每个体素的激活可能性(Activation Likelihood),然后检验体素跨实验激活的稳定性。神经成像文献中通常报告激活脑区中激活值最大的点坐标,但实际的激活脑区是 由数十数百体素 组成。因此在进行元分析时, 需要将点坐标还原为一定体积的 3D 空间, 以更好地模拟激活的脑区。

为了达到这一目的, ALE 方法对全脑的体素被包含在某个激活峰值点所代表脑区的可能性进行如下假设： 这种可能性是以激活峰值点为中心, 呈 3D 高斯分布。在这个分布中, 靠近激活峰值点位置的体素的激活可能性高, 而距离激活峰值点较远的体素的激活可能性低（MKDA在这个地方省略了假设服从高斯分布，去最短距离的过程，取代的是以r为半径的一个圆的区域作为一个cluster，后面的就是一样的了） 。基于这一思路, ALE 方法可以计算出全脑范围每个体素的激活可能性。以激活可能性为指标, ALE 方法可以计算每个体素跨实验激活的可能性, 并对这种可能性进行假设检验,从而得到多个实验中大脑激活的一致性。 mark：这种原始的方法只是在自己包含的study里面进行，而且是以峰值为单位而不是以实验为单位，所以在一定程度，忽略了实验的变异程度，所以在一定程度上是不可靠的。所以在后面，有人提出了随机效应推断(random-effect inference)的 ALE 算法, 以每个实验为单位来计算该元分析的激活分布图，这样让结果更加的可靠。

为估计每个体素在某种条件下跨实验激活的可能性, ALE 方法首先分别计算每个实验的“模型化激活图” (modeled activation map, MA)。具体而言, ALE 方法通过如下两步来计算单个实验的MA 图。首先, 通过 3D 高斯模拟计算每个体素被包括在每个激活峰值点所代表脑区的概率。假设Xi 表示的是某个体素被包含在第 i 个激活峰值点所代表的脑区之中 , 那

其中 di 是指从体素的中心位置到第 i 个激活 峰值点的几何距离; σ 为高斯分布的标准差, 这个值的大小与 fMRI 数据平滑处理中 FWHM 有关,可以根据被试样本量和所使用的大脑模板之间的差异进行调整。这样得到的Pr(Xi)的取值范围为[0, 1]

ALE——ALE 为地址锁存允许信号，在访问外部存储器时，ALE 用来锁存 P0送出的低 8 位地址信号。 PSEN ——外部程序存储器的读选通信号。当访问外部 ROM 时， PSEN 产生负脉冲作 为外部 ROM的选通信号;在访问外部 RAM或片内 ROM时，不会产生有效的PSEN 信 号。 PSEN 可驱动 8 个LSTTL 门输入端。 EA ——访问外部程序存储器控制信号。对 8051 和8751 ，它们的片内有 4KB 的程序存 储器。当 EA 为高电平时，CPU 访问程序存储器有两种情况：一是访问的地址空间在 0 ～4K 范围内，CPU 访问片内程序存储器;二是访问的地址超出 4K 时，CPU 将自动执 行外部程序存储器的程序。对于 8031 ，EA 必须接地，只能访问外部 ROM。

来源:21ic电子论坛

RXD串口数据接收端

TXD串口数据发送端

INT外部中断

WR外部数据存储器写脉冲

RD外部数据存储器读脉冲

XTAL晶振

TO/T1定时器/计数器外部输入

ALE地址锁存允许信号输出引脚

EA外部存储器选择引脚

PSEN外部程序存储器选通引脚

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