血流动力学响应函数HRF

• 估计BOLD信号的血流动力学响应函数(HRF)对于解释和分析与事件相关的fMRI数据至关重要
• 广义线性模型(GLM)假设BOLD信号是真实反应与HRF进行卷积而得到的
•  一般来说，白质中功能激活的检测灵敏度远低于灰质，并且激活区域一般较小
•  原因可能是由于白质的血管密度较低，但在数据分析中对HRF的假设出现错误时，检测的灵敏度也会降低

白质WM

• 相距较远的灰质区域可能一起参与某些特定的功能，它们之间通过白质内的纤维束连接起来
•  传统的DTI技术不能揭示白质纤维束内的动态变化，也不能揭示白质中的功能激活
•  越来越多的研究报告了白质中的BOLD信号激活，可能反映了白质中的自发神经活动

白质中HRF的特性

• 白质纤维束中的HRF到达峰值的时间更晚，且时间差异更大，平均峰值强度更小

 

• 随着深度加深，HRF到达峰值的时间延后，且有更大的初始下降

白质中BOLD的起源

•  一个常见的担忧是，观察到的白质中的激活可能是虚假的（由灰质中的血管系统引起的残留效应）
• 解剖学上，白质的血液供应几乎完全来自髓动脉，髓动脉来自于软脑膜动脉，该动脉不会向皮层区域进行分支
• 另一个潜在的问题是，在白质中观察到的BOLD信号波动可能不是存粹由血氧水平变化所产生的，因为还有其他因素会改变局部的磁化率

参考文献：

Li M, Newton A T, Anderson A W, et al. Characterization of the hemodynamic response function in white matter tracts for event-related fMRI[J]. Nature Communications, 2019, 10(1): 1-11.