2014年多模态神经影像与脑连接组学专题培训班

发布时间:2014-05-05浏览数:2955

主办单位:北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室

1. 培训简介

近年来,人脑连接组学已成为了当前国际神经科学领域最受关注的研究热点和前沿方向之一。201212月底出版的美国《科学》杂志将人脑连接组学列为2013年最为值得关注的6大科学领域之一。在人脑连接组学的基础上,奥巴马政府于近期提出了宏伟庞大的“脑活动绘图”计划,旨在进一步揭示神经元细胞及其环路的结构与功能。 

目前,针对活体人脑的连接组学研究主要采用不同模态的神经成像技术(如脑电、脑磁、结构、功能和扩散磁共振成像以及近红外光学成像等)。 基于这些神经影像技术的海量数据可用于提取活体人脑的全脑结构与功能连接模式,图论方法则可进一步用于揭示这些脑网络的组织形式及其拓扑性质。这种计算与分析框架可用于发育、老化及神经精神疾病(如阿尔兹海默病和精神分裂症等)的研究,能够从系统的角度揭示人脑的工作机制以及脑疾病发生、发展的病理机制,更可能为疾病的早期诊断和治疗评价提供新的影像学标记。由此可见,基于多模态神经影像的人脑连接组研究具备巨大的科研价值和应用潜力。但值得注意的是,该类研究属于典型的交叉学科,需要研究者具备多个学科的基础背景知识,其具体实现则涉及诸多计算步骤,过程相对繁琐,为部分研究者开展相关工作造成了一定困扰。

针对这一现状,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室特别开设“多模态神经影像与脑连接组学专题培训班”,课程时间为5月23日- 5月25日。本次培训班将立足于多模态神经影像技术,重点讲授针对人脑连接组学的方法学研究及其临床应用。培训班授课导师均为当前国际复杂脑网络研究领域的一流专家授课内容涵盖从最基础的磁共振成像原理、影像采集、数据处理到脑网络构建和分析方法以及这些研究方法在认知神经科学和脑疾病的应用研究。课程中,我们将安排充足的研讨答疑时间以便学员和导师交流互动,助教人员也会进行分步式的实习操作指导,力求为学员做出高水平的研究工作提供切实帮助。

此次培训面向高校、科研院所和医院从事神经影像、认知神经科学和临床研究的相关人员,相信大家一定会获益匪浅。

诚挚欢迎您的参与,期盼在北京师范大学与您相聚!

 (最新消息请随时关注实验室网站的相关通知)

2.授课教师简介

贺永,博士,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室及IDG/麦戈文脑科学研究院教授,博士生导师,国家杰出青年基金和中国青年科技奖获得者。目前兼任山东大学、首都医科大学、天津医科大学等国内外10余所高校、医院、省部级实验室兼职教授、专家、学术委员等。2005年在中科院自动化研究所获博士学位。2005年至2007年在加拿大麦基尔(McGill)大学蒙特利尔神经学研究所从事博士后研究。2008年回国在北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室工作,担任“计算神经影像与人脑连接组”团队学术带头人(PI)。先后主持和参加科技部973课题、国家自然科学基金重点项目和基金委创新群体等多项国家和省部级课题。现任国际期刊《Frontiers in Human Neuroscience》(客座副编辑)、《PLoS ONE》(学术编辑),《Journal of Alzheimers Disease》(副主编)和《Brain Connectivity》编委,美国阿尔茨海默病协会、荷兰阿尔茨海默病协会、法国国家研究署、英国哈德温博士人道研究基金会、国家自然科学基金委、中科院百人计划等10余个国内外机构的基金评审专家,以及JAMA Psychiatry, PNAS, Am J Psychiatry, Ann Neurol, Brain, J Neurosci40余个国际期刊论文评审人。在PNAS, Brain, Biol Psychiatry, J Neurosci等本领域主流期刊共发表SCI论文130篇,SCI总引用4000余次,H指数33。曾获国家科技进步奖二等奖(2013,排名第五)。带领团队开发脑网络分析和可视化软件包(Gretna, BrainNet Viewer)。主要研究领域为计算神经影像与人脑连接组学。

龚高浪,博士,国家自然科学基金委优秀青年基金获得者,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室研究员,博士生导师。2006年毕业于中科院自动化所,获博士学位,2006-2010赴加拿大Alberta大学、Mcgill大学从事博士后研究,2011年至今在北师大认知神经科学与学习国家重点实验室工作。荣获scopus“青年科学之星”(生命领域),入选北京市科技新星计划。主要从事基于结构与弥散磁共振神经影像的活体脑连接与脑网络研究,已在本领域权威期刊(如Journal of Neuroscience, Cerebral Cortex, Neuroimage等 )发表SCI论文多篇,相关研究工作得到了国内外同行的广泛关注和高度评价,发表论文已被SCI引用超过700次。已获批软件著作权3项(如PANDA软件),发明专利1项。 现任PLoS ONE学术编辑(academic editor),国家自然科学基金项目、中荷联合科研主题(JSTP)项目评审专家,并担任多个国际期刊审稿人,现承担多项国家级科研项目(如国自然面上项目、科技部973(青年科学家项目)科研骨干、国家社科基金重大专项子课题等)。

牛海晶,博士,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室985研究员,硕士生导师。20062009年在天津大学和北京师范大学分获硕士和博士学位。20072009年在中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室做访问学生;20092010年在美国德州大学阿灵顿分校(University of Texas at Arlington)从事博士后研究。20107月回国在北京北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室工作,现为“计算神经影像与人脑连接组”团队成员。先后主持国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金、中央高校基本科研业务专项基金等课题。现为国际期刊《PLoS ONE》、《Journal of Biomedical Optics》、《Optics Express》、《Optical Engineering》的论文评审人,北京市自然科学基金以及北京市科学技术奖的评委(会评)成员。先后在Optics Letter, Optics Express,, Journal of Biomedical Optics以及PLoS ONE等本领域期刊发表SCI论文10余篇,获国家发明专利一项。主要研究领域为基于功能近红外光谱成像(fNIRS)的人脑连接组方法学及应用研究。

朱礼涛博士,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室磁共振成像工程师。1999年毕业于山东大学数学与系统科学学院,获得理科学士学位;2004年毕业于中国科学院自动化研究所,获得工科博士学位,研究方向为医学图像处理。毕业后进入磁共振生产厂家公司从事脉冲序列设计和成像质量改进方面的研发工作;其后调入北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室,担任脑成像中心磁共振成像系统工程师,参与脑成像中心的建设,负责磁共振设备的成像质量保证、成像技术及其应用等方面的研发工作。

廖旭红,博士,杭州师范大学认知与脑疾病研究中心副研究员。20117月于北京师范大学物理系获得理论物理博士学位,研究方向为复杂系统与非线性动力学,主要从事复杂网络上的自持续振荡的机制与控制研究。20119月起在杭州师范大学认知与脑疾病研究中心工作,现主持一项国家自然科学青年基金课题。研究领域为静息态功能磁共振计算方法学及应用研究,主要结合图论与静息态功能磁共振成像技术研究脑功能网络的拓扑结构、动力学特性及相关生理机制。在NeuroImage等国际期刊发表SCI论文多篇。

夏明睿博士,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室助理研究员。2013 年获北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室博士学位。主要从事于基于多模态神经影像的结构和功能复杂脑网络计算方法、软件开发及其在阿尔茨海默病中的应用研究。 最近三年在本领域国际期刊(如Brain Struct Func; J Alzheimers Dis; PLoS One等)已发表(含接受)SCI论文15篇。开发的脑网络可视化软件BrainNet Viewer软件下载量达6000余次,已被发表在国际顶级期刊NeuronPNAS等的120余篇高水平文章引用。曾获2012年度教育部博士研究生学术新人奖。

崔再续北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室博士研究生。曾获2013年度认知神经科学与学习国家重点实验室优秀学术成果奖一等奖、2013年度硕士生国家奖学金、2014年度特等博士生优秀新生奖。研究方向为模式分类在脑影像领域的应用。编写了扩散磁共振并行数据处理分析软件PANDA,下载量已达到6800余次,在研究中使用到我们的软件进行dMRI数据处理的工作发表的杂志包括Brain, Radiology等。

王鑫迪北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室博士研究生。研究兴趣为静息态功能磁共振预处理与信号分析,参与REST维护工作。GRETNACCSDPABI(即将发布)主要开发人员。2013年于芬兰交流期间主要负责MREG基于GPU的快速重建工作。

3. 课程安排

点:北京师范大学脑成像中心会议室(北京师范大学科技楼北侧红楼)(具体上课地点以注册时通知为准,最新消息请关注实验室网站)

实习操作准备:请自行携带笔记本电脑,要求Microsoft Windows 系统、2G以上内存,10G以上剩余磁盘空间,并安装常用软件Matlab、MRIcro、MRIcroN等。DTI数据并行处理软件PANDA需要再Linux环境下运行,有一定基础的学员可以预装Linux系统以及Linux版本的Matlab。我们也会在注册时帮助学员配置系统环境,安装软件。授课所用软件学员需提前下载最新版本,地址为:

 

BrainNet Viewer : http://www.nitrc.org/projects/bnv/

PANDAhttp://www.nitrc.org/projects/panda/

Gretna: http://www.nitrc.org/projects/gretna/

 

课程设置:

 

授课内容

授课人员

522

14:00-17:00

注册、领取材料,预装教学软件,请携带个人电脑。地点:脑成像中心一楼大厅

523

8:30-9:25

人脑连接组学研究概况

  

9:25-10:20

图论基础知识I

廖旭红

10:20-10:35

茶歇

10:35-11:30

图论基础知识II

廖旭红

中午

午餐

 

14:00-15:00

磁共振成像基本原理、数据采集及注意事项

朱礼涛

15:00-15:15

茶歇

15:15-16:15

脑连接组可视化软件Brainnet Viewer详解

夏明睿

16:15-17:15

脑连接组可视化软件Brainnet Viewer实例

夏明睿/助教(6-8人)

19:00-21:00

脑连接组可视化软件Brainnet Viewer上机操作答疑

夏明睿/助教(6-8人)

524

8:30-9:25

基于FMRI的脑功能连接组学计算方法

  

9:25-10:20

基于FMRI的脑功能连接组学应用研究

  

10:20-10:35

茶歇

10:35-11:30

基于fNIRS的脑功能连接组学计算方法及应用

牛海晶

中午

午餐

14:00-15:00

脑功能连接组分析软件Gretna详解(I

王鑫迪

15:00-16:00

脑功能连接组分析软件Gretna详解(II

王鑫迪

16:00-16:15

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