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静止状態の機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）研究のほとんどは、機能的接続性または機能的統合の観点から空間的に異なる脳領域間の相関を示しました。機能的接続アプローチは、ネットワーク内の各脳領域の脳活動の振幅の情報を直接提供しません。あるいは、静止状態のfMRI信号の低周波変動（ALFF）の振幅という名前の指標が、局所的な自発的脳活動の強度を反映するように提案されています。ただし、ALFFも生理学的ノイズに敏感であることが示されています。現在の研究では、分数ALFF（FALFF）アプローチ、つまり、低周波数（0.01-0.08 Hz）のパワースペクトルの比率と周波数範囲の比率を提案し、このアプローチは安静時状態のfMRIデータの2つのグループでテストされました。。結果は、後部帯状皮質、前部、内側前頭前野、および両側下頭頂葉を含むデフォルトモードネットワーク内の脳領域が、他の脳領域よりも有意に高いFalffを持っていることを示しました。このパターンは、以前のニューロイメージングの結果と一致していました。安静時状態のfMRIの貯水槽領域の非固有の信号成分は大幅に抑制され、Falffアプローチが自発的な脳活動を検出する際の感度と特異性を改善したことを示しています。そのメカニズムと異常な脳活動に対する感受性は、将来の研究で評価されるべきです。
静止状態の機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）研究のほとんどは、機能的接続性または機能的統合の観点から空間的に異なる脳領域間の相関を示しました。機能的接続アプローチは、ネットワーク内の各脳領域の脳活動の振幅の情報を直接提供しません。あるいは、静止状態のfMRI信号の低周波変動（ALFF）の振幅という名前の指標が、局所的な自発的脳活動の強度を反映するように提案されています。ただし、ALFFも生理学的ノイズに敏感であることが示されています。現在の研究では、分数ALFF（FALFF）アプローチ、つまり、低周波数（0.01-0.08 Hz）のパワースペクトルの比率と周波数範囲の比率を提案し、このアプローチは安静時状態のfMRIデータの2つのグループでテストされました。。結果は、後部帯状皮質、前部、内側前頭前野、および両側下頭頂葉を含むデフォルトモードネットワーク内の脳領域が、他の脳領域よりも有意に高いFalffを持っていることを示しました。このパターンは、以前のニューロイメージングの結果と一致していました。安静時状態のfMRIの貯水槽領域の非固有の信号成分は大幅に抑制され、Falffアプローチが自発的な脳活動を検出する際の感度と特異性を改善したことを示しています。そのメカニズムと異常な脳活動に対する感受性は、将来の研究で評価されるべきです。
Most of the resting-state functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies demonstrated the correlations between spatially distinct brain areas from the perspective of functional connectivity or functional integration. The functional connectivity approaches do not directly provide information of the amplitude of brain activity of each brain region within a network. Alternatively, an index named amplitude of low-frequency fluctuation (ALFF) of the resting-state fMRI signal has been suggested to reflect the intensity of regional spontaneous brain activity. However, it has been indicated that the ALFF is also sensitive to the physiological noise. The current study proposed a fractional ALFF (fALFF) approach, i.e., the ratio of power spectrum of low-frequency (0.01-0.08 Hz) to that of the entire frequency range and this approach was tested in two groups of resting-state fMRI data. The results showed that the brain areas within the default mode network including posterior cingulate cortex, precuneus, medial prefrontal cortex and bilateral inferior parietal lobule had significantly higher fALFF than the other brain areas. This pattern was consistent with previous neuroimaging results. The non-specific signal components in the cistern areas in resting-state fMRI were significantly suppressed, indicating that the fALFF approach improved the sensitivity and specificity in detecting spontaneous brain activities. Its mechanism and sensitivity to abnormal brain activity should be evaluated in the future studies.
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