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  “人脑功能连接组学”课程班    

开设单位：中国科学院心理研究所

授课时间：2014.08.07-08.10

授课地点：中国科学院心理研究所

脑成像技术及其在人类认知与发展方面的应用已成为临床医学、心理学和神经科学

等学科极为关注的研究领域。静息态功能磁共振成像（Resting-State fMRI）作为研究静

息状态下人脑自发脑功能活动的重要手段，近十年来得到了快速发展，尤其是各种衡量

静息态功能活动的指标（功能同伦、网络中心度、局部一致性、低频波动振幅等）的计

算方法。利用静息态功能磁共振成像技术，研究人员能够获取脑局部活动、功能连接、

脑网络属性等多维度信息，为全面深入了解认知功能的脑机制以及各种神经精神疾病，

如精神分裂症、老年痴呆症、儿童注意缺陷多动障碍、孤独症、癫痫、中风、脑外伤等

临床问题的神经生理病理学机制提供了重要帮助。 在此背景下，中国科学院心理研究所行为科学重点实验室特别组织了为期四天的

“人脑功能连接组学”课程班。本课程班将结合理论讲解与实际操作，全面教授人脑结构

与静息态功能磁共振影像数据的最新处理方法，为做出高水平的研究工作提供帮助。特

别值得一提的是，此次课程班将首次向大众培训由中国科学院心理研究所磁共振中心开

发的多模态影像数据处理平台——连接组计算系统（Connectome Computation System，

CCS）。 CCS 整合了三大磁共振影像分析软件 AFNI、FSL 与 FreeSurfer 的优势功能，提供

了各种静息态脑功能与脑结构形态学指标。除了上述基本的计算功能，CCS 平台具备四

大高层模块：质量控制模块，重测信度与可重复性模块，全连接组关联模块，可视化与

作图模块。该平台在国内外同行中已获高度认可，已有多篇使用 CCS 的文章发表在国

外高水平期刊上。

1.课程内容

§ 课程特邀报告： 特邀专家：臧玉峰 教授（杭州师范大学）

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题目：静息态功能磁共振成像

§ 快速提高课程

AFNI 快速入门课-I：Ziad Saad AFNI 快速入门课-II：Cameron Croddock AFNI 快速入门课-III：杨志 FSL 快速入门课：左西年 FreeSurfer 快速入门课：左西年 DPARSF 快速入门课：严超赣 REST 快速入门课-1：张寒 REST 快速入门课-II：廖伟

§ 主课程：脑连接组计算系统

§ CCS：系统功能概述

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§ CCS：结构像预处理 结构像预处理主要包括：（1）结构像去噪；（2）去除非脑组织；（3）大脑皮

层重建和脑组织分割；（4）结构像配准。

§ CCS：功能像预处理

功能像预处理主要包括：（1）功能像信号基本处理；（2）功能像的配准与功能

像的分割；（3）去除各种噪声，如头动、白质、脑脊液信号等；（4）滤波、去

时间趋势与平滑。

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§ CCS：个体功能图谱计算（三维）

CCS 数据后处理流程提供了多种计算功能图谱三维指标的方法，其中包括：低频

波动振幅（ALFF）与分数低频波动振幅（fALFF）、局部功能一致性（ReHo）、

基于种子点的功能连接（SFC）、功能同伦（VMHC）、网络中心度指标（VNCM）。

§ CCS：个体功能图谱计算（二维） 同样，在二维（大脑皮层）水平上，上述指标也可以进行计算。

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§ CCS：质量控制模块

CCS 的数据质量控制模块，针对结构像和功能像处理结果提供截图，用以检查和

控制图像降噪、脑组织提取、组织分割、配准、皮层重建等过程的质量。

§ CCS：重测信度与可重复性模块 CCS 所提供的静息态指标，均有“人脑功能连接组与发展实验室”提供重测信度

做参考。概括来说，ALFF（fALFF）、ReHo（2dReHo）、VMHC、VNCM 均显

示了很好的短时和长时重测信度。

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§ CCS：全连接组关联模块 主要讲授借助静息态功能磁共振成像技术研究人脑功能连接组各类指标的发展

轨线及其与心理行为的关联。

§ CCS：可视化与作图模块 主要讲授如何将数据处理结果可视化并作出漂亮的结果图，为文章增添色彩。

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§ 工作坊：论文写作实例教学

§ 工作坊：人脑连接组学大数据

2014 年 6 月 7 日，心理所宣布神经影像大数据国际信度与可重复性联盟

(CoRR)正式启动。这项联盟得到了来自世界上 18 个科研院所的 35 个实验室的支

持，采集了超过 1600 人的重测数据，其中包含近万个多模态脑成像数据和 5000余套静息态功能磁共振数据，将推进人脑连接组学领域标准的建立。 注：所有学员将得到包括 CoRR 在内近一万人的人脑影像预处理数据拷贝。

§ 工作坊：大规模神经影像数据的挖掘：基于脑功能网络的被试亚组发掘 主要讲授数据驱动的亚组发现算法，RAICAR 和 gRAICAR，及其在精神疾病的

影像标志挖掘中的运用。

Donald Klein JAMA Psychiatry 前主编，1980 年制订第三

版精神疾病诊断与统计手册(DSM-III)的主

要带头人，共出版 19 本书籍。是 10 个同

行评议期刊的编委。

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采用脑连接组计算系统（CCS）发表的部分论文

• Zuo XN, Xing XX. Test-retest reliabilities of resting-state FMRI measurements in human brain functional connectomics: A systems neuroscience perspective. Neurosci Biobehav Rev. 2014; 45:100-118.

• Jiang L, Xu T, He Y, Hou XH, Wang J, Cao XY, Wei GX, Yang Z, He Y, Zuo XN. Toward neurobiological characterization of functional homogeneity in the human cortex: Regional variation, morphological association and functional covariance network organization. Brain Struct Funct. 2014; In press.

• Yang Z, Huang Z, Gonzalez-Castillo J, Dai R, Northoff G, Bandettini P. Using fMRI to decode true thoughts independent of intention to conceal. Neuroimage 2014; In press.

• Wei GX, Dong HM, Yang Z, Luo J, Zuo XN. Tai Chi Chuan optimizes the functional organization of the intrinsic human brain architecture in older adults. Front. Aging Neurosci. 2014; 8:74.

• Yang Z, Chang C, Xu T, Jiang L, Handwerker DA, Castellanos FX, Milham MP, Bandettini PA, Zuo XN. Connectivity trajectory across lifespan differentiates the precuneus from the default network. Neuroimage. 2014; 89:45-56.

• Zuo XN, Xu T, Jiang L, Yang Z, Cao XY, He Y, Zang YF, Castellanos FX, Milham MP. Toward reliable characterization of functional homogeneity in the human brain: Preprocessing, scan duration, imaging resolution and computational space. Neuroimage. 2013; 65: 374-386.

• Yang Z, Zuo XN, Wang P, Li Z, LaConte SM, Bandettini PA, Hu XP. Generalized RAICAR: Discover homogeneous subject (sub)groups by reproducibility of their

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intrinsic connectivity networks. Neuroimage. 2012; 63(1): 403-414.

• Zuo XN, Ehmke R, Mennes M, Imperati D, Castellanos FX, Sporns O, Milham MP. Network centrality in the human functional connectome. Cereb Cortex. 2012; 22(8): 1862-1875.

• Zuo XN, Kelly C, Di Martino A, Mennes M, Margulies DS, Bangaru S, Grzadzinski R, Evans AC, Zang YF, Castellanos FX, Milham MP. Growing together and growing apart: regional and sex differences in the lifespan developmental trajectories of functional homotopy. J Neurosci. 2010; 30(45): 15034-43.

2.课程表

【8月 7日】

1，08：30~09：45 课程特邀报告——臧玉峰

2，10：15~11：00 AFNI 快速入门课-I——Ziad Saad

3，11：15~12：00 AFNI 快速入门课-II——Cameron Croddock

4，14：00~14：45 AFNI 快速入门课-III——杨志

5，15：00~15：45 FSL 快速入门课——左西年

6，16：15~17：00 FreeSurfer 快速入门课——左西年

【8月 8日】

1，08：30~09：15 DPARSF 快速入门课——严超赣

2，09：30~10：15 REST 快速入门课-1——张寒

3，10：45~11：30 REST 快速入门课-II——廖伟

4，14：00~14：45 CCS-1 系统功能概述

5，15：00~15：45 CCS-1 结构像预处理

6，16：15~17：00 CCS-3 功能像预处理

【8月 9日】

1，08：30~09：15 CCS-4 个体功能图谱计算(3D)

2，09：30~10：15 CCS-5 个体功能图谱计算(2D)

3，10：45~11：30 CCS-6 质量控制

4，14：00~14：45 CCS-7 重测信度及可重复性

5，15：00~15：45 CCS-8 全连接组关联

6，16：15~17：00 CCS-9 可视化与作图

【8月 10 日】

1，08：30~09：45 WORKSHOP 论文写作——Donald Klein

2，10：15~11：30 WORKSHOP 数据挖掘——杨志

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3，14：00~15：15 WORKSHOP 大数据 CORR——左西年

4，15：45~17：00 答疑

3.主要授课专家介绍

左西年 研究员，中国科学院心理研究所

      中国科学院心理研究所，研究员，博士生导师，“百人计划”入选者。现为中国科学

院心理研究所“人脑功能连接组学及应用”方向学术带头人(PI)，磁共振成  像研究中心副

主任。国际“信度与可重复性联盟(CoRR)”奠基人和项目总负责人，“千人功能连接组计划

(FCP)”主要计算与方法学支撑人员，“神经影像数据联盟(INDI)”咨询顾问成员。现主持

国家自然科学基金国际重大合作项目、面上项目、中国科学院重点部署项目和中国科学

院仪器设备功能开发技术创  新项目各一项。现任《Brain  Informatics》副主编、《PLoS  ONE》统计顾问等多个国际期刊编委、客座编辑；荷兰 Marie  Curie  国际基金、新加坡国立大

学-­‐美国杜克大学 A-­‐star  联合基金、英国医学研究理事会(MRC)  基金、中组部“青年千

人计划”和“青年拔尖人才计划”、教育部“长江学者计划”、国家自然科学基金等评审专家。

近五年，围绕“人脑功能连接组学”国际学术  前沿，共发表 SCI  论文 55  篇（第一和通讯

作者文章 18篇），被包括 Science、Nature、JAMA  等系列国际顶尖杂志在内的 160  余种期刊引用 2000  余次（他引 1900余次），H  指数 24。  

臧玉峰 教授，杭州师范大学认知与脑疾病研究中心  

主要研究兴趣为静息态功能磁共振计算方法及其在脑疾病的应用研究。针对静息态

功能磁共振，提出了   “局部一致性”(Zang  et  al.,  2004,  NeuroImage)  和“低频振幅”(Zang  

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et  al.,  2007,  Brain  Dev)。共发表英文杂志论文 89篇，被 SCI引用共 3000多次（其中，

2012年全年被引用约 1000次），H指数为 28。带领研究组开发了针对静息态 fMRI数据处理软件包REST  (Song  et  al.,  2011,  PLoS  ONE)以及“流水线”式静息态功能磁共振处理

软件 DPARSF  (Yan  &  Zang,  2010,  Front  Syst  Neurosci)和 REST-­‐GCA  (Zang  et  al.,  2012,  J  Neurosci  Methods)，国际上采用这些软件发表的英文论文约 200篇。开设了静息态功能

磁共振论坛(http://www.restfmri.net)，该网站被“135个国家/地区带来了 144,749次访

问”，“综合浏览量”为 352,386次（来自 Google  Analytics）。任《PLoS  ONE》Academic  Editor、《Brain  Connectivity》编委、《上海精神医学》编委。  

Ziad Saad 研究员，美国国立精神卫生研究所（NIMH），AFNI

软件主要开发者

主要工作包括指导 MRI 和 fMRI 脑功能成像数据分析，研发新的分析方法和工具。

最近的主要进展性成果主要是开发了 SUMA——一系列以皮层表面模型为基础的分析

和呈现项目。SUMA 界面是可以直接与 AFNI 进行互动的功能成像分析软件。其他项目

包括开发基于标准化皮质表面网络的、一种分析被试内数据新方法的开发，以及用 AFNI数据的 MATLAB 库的研究。他还负责在美国健康研究所（NIH）的所内实验室和分支

机构指导 FMRI 实验设计范式、数据处理和解释。

Cameron Croddock 博士，美国儿童脑研究所（Child Mind

Institute）

        Matthew  Doherty顾问，The  Neuro  Bureau联合创始人。他支持认知神经科学数据、

方法和观点的共享，他组织了  Brain  Art  Competition  and  Exhibition。他是该领域诸多权

威杂志的审稿人，获得多种荣誉和奖项，包括 2011年第 19届国际医学磁共振学功能

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成像最佳海报奖，并且是  Human  Brain  Mapping，the  International  Society  for  Magnetic  Resonance  in  Medicine  和  Institute  for  Electrical  and  Electronics  Engineers组织委员会

成员。  

Donald Klein 教授，纽约大学朗格尼医学中心

第三版精神疾病诊断与统计手册(DSM-III)制定的主要领头人，第一本临床精神药

理学书籍 Diagnosis and Drug Treatment in Psychiatric Disorder的共同作者，共

出版 19 本书籍。Archives of General Psychiatry前主编

   杨志   副研究员，中国科学院心理研究所  

研究方向为脑功能影像方法学，致力于利用机器学习方法进行大规模数据挖掘。最

近五年在国际学术期刊发表 SCI 论文 20 篇，其中第一或通讯作者论文 14 篇（包括 4篇神经影像方法学旗舰期刊 NeuroImage 和 Human Brain Mapping），主持国家自然科

学基金 2 项、北京市重点实验室基金一项。原创性地提出数据驱动的亚组发现算法，

RAICAR 和 gRAICAR，并应用于精神疾病的影像标志挖掘。

姜黎黎 助理研究员，中国科学院心理研究所

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研究方向为计算神经科学及功能磁共振成像方法学，致力于解码人脑从结构到功能

到行为的内在物理机制。最近 5年发表 SCI 论文 9篇（包括第一作者 3篇），其中包括

物理学领域顶尖期刊 PRL,神经解剖学领域顶尖杂志 Brain Struct Func。主持国家自然

科学基金一项，心理所青年基金一项。参与局部功能一致性 2dReHo 计算新方法的提出，

并开创性地发现其神经生物学意义。

严超赣   博士后，纽约大学儿童脑研究所  

       主要研究兴趣是默认网络功能和脑活动，静息态 fMRI数据处理方法，使用电生理

方法揭示静息态 fMRI潜在机制，研究不同大脑区域的之间的相互影响，脑疾病中大脑

功能与结构网络的分析和应用。并且还开发静息态 fMRI数据处理软件，DPARSF,  REST,  R-­‐fMRI等软件的开发和应用。曾多次受邀参加静息态 fMRI领域报告与培训。  

张寒 研究员，杭州师范大学认知与脑疾病研究中心

研究方向为脑手术功能定位。在国际权威 SCI 期刊发表多篇论文，其中在独立成分

分析研究方面发表第一作者方法学论文 4篇，其中 3篇发表于脑影像学顶级期刊

NeuroImage 上；编写独立成分分析软件 MICA（软著登字第 0184144 号 ）。长期承担任

务态和静息态 fMRI 数据分析培训工作。现从事基于脑肿瘤特别是神经胶质瘤的术前功

能定位研究，并发展与此相关的计算方法。曾多次受邀赴宾夕法尼亚州立大学、清华大

学、北京师范大学等进行报告和培训授课。

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    廖伟   研究员，杭州师范大学认知与脑疾病研究中心

        从事功能磁共振信号的处理方法和应用研究及DTI数据分析；特长同步EEG和 fMRI在癫痫疾病中的应用与精神疾病脑网络研究工作。目前主持国家自然科学基金青年科学

基金一项。已在 Brain,  Brain  Structure  &  Function,  NeuroImage,  Human  Brain  Mapping,  IEEE  Trans.  Medical  Imaging,  PLoS  One  等刊物发表 SCI  论文 40余篇。其中第一作者（共

同第一）及通信作者 SCI收录 18篇。长期承担静息态 fMRI数据分析及临床应用培训工

作。现从事基于静息态功能磁共振在癫痫应用研究，并发展其相关的计算方法。  

  夏明睿   助理研究员，北京师范大学认知神经科学与学习国家重

点实验室  

       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Neuron、PNAS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。  

  王鑫迪   博士研究生，北京师范大学认知神经科学与学习国家重

点实验室  

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         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。GRETNA、CCS、DPABI（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。  

 

4. 培训费用及地点

§ 培训费：每人 8800 元（提供正式发票），包括培训费和资料费。提供 8 月 7-10日的午餐及 7 日招待晚宴。课程班期间，其他餐费、住宿费和交通费用自理。 注：5 人及以上同时报名 8 折。

§ 中国科学院心理研究所行为科学重点实验室将于 8 月 11-13 日在北京会议中心举

办第一届国际人脑发育会议，报名参加本期课程班的学员，如想参加会议，大会

免注册费，同时提供免费食宿。如选择继续参加第二阶段会议（11-13 日），请

务必在回执中说明。 § 培训地点：中国科学院心理研究所南楼九层报告厅

5. 报名方式、费用交纳及注册

§ 报名方法：发送回执至指定邮箱（hey@psych.ac.cn 或 zhuxt@psych.ac.cn）。 § 报名费交纳方式：银行汇款及现场交纳（只能交纳现金），建议报名学员通过银

行汇款方式交纳学费，汇至下列账号（汇款请备注：连接组课程班_姓名） 单位名称：中国科学院心理研究所 开户行：工行东升路支行 账 号：0200006209200008945

§ 注册：报名学员请于 2014 年 8 月 6 日 13:00-20:00 在中国科学院心理研究所南楼

一层大厅集中报到，7 日上午 9 点开始上课，7-10 日全天培训，课程于 10 日下

午 5 时结束。

6. 特别提示

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§ 本期课程班注重数据分析技能的掌握，学员可自带数据即时处理，我们也

将提供各类脑发育数据，课程结束学员所得结果将有机会成文发表在

《Developmental Cognitive Neuroscience》专刊上。 § 最终课程安排以报到当日发放的课程表为准。 § 课程班限额招生，为便于安排，报名敬请从速！ § 如果有任何与课程班有关的疑问，欢迎来电咨询。

联系人：何叶/朱幸婷:010-64852171

在盛夏季节，在首都北京，我们热忱期待您的光临！

第一期“人脑功能连接组学”课程班

2014 年 6 月 到心理所乘车路线：

乘车路线： 1．北京站乘地铁到安定门下车，换乘 328 路到南沟泥河站下车，往北 150 米路东或乘

地铁到德胜门下车，换乘 315、345 到北沙滩下车，亚奥国际酒店（原劳动大厦）往东

200 米第一个红绿灯路口再往北 300 米路东。 2．西客站乘 695 路到南沟泥河站下车，往北 150 米路东。 南沟泥河站的公交车有：425、836、751、851、628、328、913、484、510、518、379、81、83、85、运通 110. 3．奥运村西站的公交车有：466、510、81. 我所周边住宿电话：

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一、学士居公寓：北沙滩桥西 （于长海） 电话：82388643、13691385624

二、鑫奥宾馆： （北京北沙滩甲 6 号） 前台：64869246、64847201 传真：64873940

三、格林豪泰酒店：朝阳区安贞西里二区甲 17 号（安贞桥北路东） 前台：64418866-0 南沟泥河乘车：81、607 路 安贞西里站下车。

四、亚奥酒店： 朝阳区北沙滩大屯路甲一号 电话：(010)64874433 五、舰船公寓：（双泉堡）中国舰船研究院院内 科技交流中心

电话：64831300、64872757（温女士）刘经理 13901211326/64831302 乘车路线：乘 328 路在双泉堡下车。或者林萃路向北 300 米往西 200 米路南（行走

15 分钟）。

回执单

姓名 职位 手机 E-mail 单位 是否参会

注：课程班后将在北京会议中心举办为期三天的第一届国际人脑发育会议，本期

课程班学员参会免费，食宿免费。