先上作品再谈学术。

赵六六，2015，盼，50*60cm（在售）

我为了更好地了解fMRI，本着求真的原则，我在前往加拿大前约见了在广西肿瘤医院核医学科室的狗肉（死党）。好友说，在医院里，fMRI的功能是可以检测全身的，如果是专门检查大脑的话，一般是用来做术前评估外科风险，手术计划和术中导航。目前在脑的多种病理情况下，比如说，肿瘤、癫痫、动静脉屡、血管瘤、脑皮质发育不良、精神分裂症、强迫症、早老性痴呆等，可以才用fMRI测绘病人脑部受损程度的图像。说到她的专业，她就话匣子大开，我听得确实有些吃力，就拿出本子来做认真做笔记，打算回桂林后，再好好学习学习。她说，额叶、顶叶、颞叶、枕叶这些我还懂，因为原来备考心理学统考的时候有学习过，还能知道大概的位置。梭状回、豆状核、楔前叶……我就完全没听懂了。于是，我知耻而后勇，静下心来好好学习的时间又到了。

功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）技术是研究大脑认知功能的新手段，目前较为成熟的技术是基于血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）的功能成像，它作为一种非介入性神经成像手段，这种方法可在无须对比剂和放射剂的条件下进行人脑功能定位的研究，并具有较高的空间分辨率。已经被广泛的应用于认知神经科学领域及临床神经系统疾病的研究。它的成像原理梳理如下。

原子核总是以一定的频率绕着自己的轴进行高速旋转被称为自旋。原子核带有正电荷，自旋就形成电流环路，从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量（即磁场）。这种由带有正电荷的原子核自旋产生的磁场称为核磁。

1H是人体中最多的原子核（约占人体中总原子核数的2/3以上）。1H的磁化率在人体磁性原子核中是最高的。1H是氢原子核，仅有一个质子而没有中子，由于人体MR图像一般采用1H为成像对象，因此非特殊说明，一般所指的MR图像即为1H的共振图像。

一般选用磁场强度为1.0-2.0T（Tesla，特斯拉，磁场强度单位）的高场机，它具有以下几个优点：

1.提高磁化率，增加图像的信噪比（信号与噪声的方差之比）。

2.保证信噪比的前提下缩短信号采集时间。

3.增加化学位移使MRS（磁共振波普）对代谢产物的分辨力提高、更易实现脂肪饱和技术。

4.磁敏感效应增加，从而增加血氧饱和度依赖（BOLD效应），使脑功能成像的信号变化更为明显

小结一下：人体内含量最多的1H能产生无数小磁场，但由于这些小磁场的排列随机无序而相互抵消。

当人体进入由主磁体产生的大磁场后，这些小磁场变成规律排列成与大磁场的平行方向相反或相同，两个方向的1H不同，相互抵消后产生了一个与主磁场方向一致的宏观纵向磁化矢量。简单来说就是人体被磁化了。

射频线圈/脉冲线圈发射射频脉冲后，人体内磁化的1H吸收能量再释放MR信号，最终由射频线圈/脉冲线圈接收。

人体内各组织、病变所含1H不同，梯度线圈产生3个垂直方向（X/Y/Z）磁场来定位这些1H。

接收后传入计算机系统，通过软件生成、计算等最终形成图像和数据。

fMRI脑功能成像研究中，实验设计的合理性是决定研究是否成功的关键。目前，典型的实验设计模式有区块设计和事件相关设计。后来由发展出区块和事件相关的混合设计。

区块设计是什么呢？查资料吧。所谓区块，就是由若干具有相同性质的实验任务所组成的一个刺激序列。在区块设计中，研究者往往根据实验的目的将刺激分成不同的类型，并将同一类型的刺激组合成一个区块，然后交替向被试呈现实验任务和控制任务，并借此来考察研究者所关心的实验任务引起的皮层激活模式。单个区块的长度、数量、顺序由实验者根据研究任务的特点和基本要求等因素综合决定，在每个区块内同一类型的刺激连续、重复呈现，主要用于简单的功能区的定位。功能磁共振在早期的视觉、听觉、语言加工、工作记忆方面的研究都是应用了区块设计。2006年，中国医科大学权松民，采用黑白反转的圆形闪烁棋盘格作为视觉刺激图像，其黑白反转的频率为8Hz。范式为区块设计，30秒的持续黑屏，30秒的闪烁棋盘格刺激，如此进行4个循环，最后有一个持续30秒的黑屏，时间共27秒，以此考察镇静状态下的儿童时间刺激的fMRI成像。

接下来说说，事件相关设计，也称为单事件设计，就是在实验设计中可以操作的最小单元是单个的刺激，或者事件，而不是区块。它是使用fMRI技术来探测大脑皮层对简短刺激或任务的血液动力学反应。相对于区块设计，事件相关设计最大的优势就是其刺激的呈现是基于事件的，而不是基于区块的。事件相关设计可大致分为慢速呈现事件相关设计和快速呈现事件相关设计两类。例如，事件相关设计可以实现“odd-ball”范式的相关研究。

而后是新的研究范式——区块与事件相关混合设计。从理论上讲，区块设计对认知加工过程中持久的过程与短暂的过程的混淆势必导致其不能精细地探讨认知加工的神经机制。同样，事件相关设计对持久的过程的忽视又势必会导致其不能全面地探究认知过程的神经机制。因而，王亚鹏和董奇（2007）建议采用区块与事件相关的混合设计。在分离持久的认知过程与短暂的认知过程时，区块与事件相关混合设计是一种有效的研究范式。

目前，FMRI实验刺激程序可以通过VC++、VB、MATLAB和E-Prime等。但是前三个编程语言对时间精度和误差的处理存在缺陷，对编程人员的要求比较高、学习起来比较困难。E-Prime则是一款心理学专用的软件，它封装了时间校正模块，可以很好的解决实验设计中 影响时间精度的诸多问题，可以实现毫秒级的控制。

我以fMRI（空格）西南大学为关键词，在百度里搜索出了西南大学心理学部雷旭副教授的新浪博客http://798.io/1JY。特别是脑网络传奇系列博文，雷老师用易于掌握的科普文体展示了脑科学领域的新进展，既生动又有料，我给32个赞。

在雷旭老师的博客里，我看到了他所教授的《E-Prime实验设计》课程采用的是经典实验选讲那本书的内容。具体围绕着刻板印象实验、Stroop效应实验、脑机接口实验、空间注意范式、Go/Nogo实验、视觉搜索 实验、注意瞬脱实验、N-back实验和脑电、磁共振实验。看着课程设置的内容提要，我突然觉得西南大学心理学部的学生真是有福气。此外，雷旭老师还贡献了课程的教程下载源，软件下载源，网络论坛支持等，可惜教材下载地址点进去，暂时关闭了。等过段时间我再试试看。

西南大学心理学部雷旭副教授带领的研究小组发现该特质与休息时大脑的活动有关。他们发现，大脑中一个叫默认模式网络的系统实质负责了内外向的编码：越内向的人默认模式网络的波动越有记忆性。目前，本项研究已在线发表于神经影像学期刊《神经成像》(NeuroImage)上。

雷旭副教授等人提出的EEG(脑电, Electroencephalogram)或者ERP(事件相关电位, event-related potential)融合fMRI算法，目前已经有了一些简易的版本。比如对脑电和功能磁共振进行仿真的STEFF软件。另外，基于fMRI功能网络的EEG源定位可以在SPM8[是基于MATLAB (一款数学软件，具有强大的数据分析功能)的医学图像处理工具]中实现，SPM8的EEG模块非常强大，只需将fMRI中分析得到的功能网络作为“source priors”代入SPM8的源定位模块就可以了。

不同的手段适合于不同的科学问题。对于fMRI来说，它的优点在于回答”where”，也就是神经活动在哪个位置，而EEG适合回答“when”，这个活动是什么时候发生的，ERP被认为是21世纪的反应时。对于同步EEG-fMRI，也有它的实用范围，不过现在还没有形成共识。比如，同步EEG-fMRI是否是癫痫最适合的研究工具。

在尧德中教授的指导下，雷旭副教授等人发现功能磁共振提供的脑区间的同步振荡信息也可以帮助脑电的解释。任务状态下，听觉实验中左右听觉皮层可以在fMRI扫描中表现出高度同步，这个信息可以帮助我们对ERP进行准备定位，因为很多定位技术是无法做相关源定位的。静息状态下，某些功能网络也是产生一定EEG节律振荡的基础。这也将是雷旭副教授等人开展研究的方向之一。

我问自己，要是真的学会了E-Prime编程，也能有机会接触到fMRI机器（据我那好友说，桂林市人民医院就有这个机器），我想做什么样的研究呢？我从2012年起醉心专研古典油画技法。在各种的熏陶之下，我对古典油画渐渐地也产生了兴趣，甚至开始试图从心理学角度去解释和评价画作。但是解释和评价的立足点多为各诸如精神分析、人本主义、建构主义等，还没有涉及到认知神经科学那么高大上的。在我接触的很多人中，当然也包括艺术家时常会把，诸如“艺术创作是没有标准可言的”、“画作质量是虚无缥缈”的话挂在嘴边，但我个人认为这些仅仅只是观众没有与作者产生共鸣，抑或，作者没有找到知音的说辞。绘画创作的好与坏肯定是有标准的，人们对画作的喜爱也应该是共性的东西存在，应该是有规律可循的。在过去十年的研究发现，人们对画作做出的反应并非是随机和出于主观的。我相信，随着对视觉的研究，人们对艺术作品的认识会有颠覆性地改变。自私一点地说，我也想有朝一日，能利用心理学为我的艺术创作添砖加瓦。

扯远了，还是说说研究的事儿吧。我有会以古典人物油画作为研究材料，设计以下2个实验。

实验一：目的，考察画作构图顺序变化后，是否会影响观众对画作的欣赏程度。准备10幅人物画：其中5幅为古典油画大师原作，5幅为用图片处理软件镜面化的作品（如原作中，人物面朝左边，经过镜面化处理后，人物面朝右边）。将10幅画的照片进行虚化处理后，产生出另外10幅起来模糊的画。每幅画在受试者眼前停留固定的时间，比如说5秒，这个环节可以通过E-Prime实现，然后，让参与实验的受试者根据喜好程度打分。同时，用fMRI记录下受试者脑部活动，观察受试者大脑中负责解读的区域的活跃程度的变化。借此考察画作构图顺序变化后，是否会影响观众对画作的欣赏程度。

实验二：目的，考察古典油画的透明覆色法制作工艺不同，观众的喜好程度。分别选用粗麻和细麻2种油画布进行古典油画绘制（因素1）；勾型完成后，待干透，由明至暗分层用去色调色油上色，实验预用到的去色油有，亚麻仁油+松节油、精制纯亚麻仁油+松节油，共2种（因素2），层层渲染，犹如给黑白照片上色；绘制完作品后，上上光油，实验预用到的上光油有，达玛上光油、清漆，共2种（因素3）。采用2*2*2被试内设计。至于需要多少个被试，我暂定15个左右。当然，考虑到绘制8幅画需要的时间成本，可以选择类似正方体或者三角锥等比较简单的静物作为题材进行绘画。在呈现环节，尽量让被试在所有顺序下接受处理，间隔时间相同，如，6秒，同样可以用E-Prime实现。由于亚麻布的粗细程度会对油质吸收情况产生影响，进而会影响到画面的明暗成像效果；去色调色油和上光油的不同也会影响到最终的画面明暗呈现。因此，在被试做选择的同时，用fMRI记录下受试者脑部的活动，观察受试者大脑中负责明暗感知的区域的活跃程度的变化。以此，可来考察观众对透明覆色程序不同处理所引起的喜好程度。

在我们观察一幅画作时，以上这些与颜色、形状、暗含等有关的因素可以启动我们的情绪。假如一幅作品让观察者产生出情绪上的共鸣，比如喜悦、冷静、忧伤或惊讶，同时它的构图看起来又是“正确”的，那么人们会倾向于对这幅作品表示欣赏。

最后说些正能量的话吧。Who was born to be a master? Come on,just start from here!

赵六六于蒙特利尔