编写人：张寒
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导师：朱朝喆（研究员，博士生导师）
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http://psychbrain.bnu.edu.cn/home/chaozhezhu/
北京师范大学认知神经科学与学习
国家重点实验室
Lab1 SPM5的安装和介绍
实验内容
1.Matlab 7.1简要介绍2.SPM5简要介绍
Matlab 7.1简要介绍
1.
主界面
在所有实验中，我们都将使用Matlab 7.1软件包。在Matlab安装完毕后，双击快捷方式图标打开Matlab。点击Matlab窗口上方的View菜单，勾选Command Window, Command History, Current Directory和Workspace。这时，Matlab将呈现四个子窗口（图1）：
1)2)3)4)
Command WindowCommand HistoryCurrent Directory
：位于右下方。即指令窗口，是键入指令的地方，也是：位于左下方。即历史命令窗口，存放历史输入命令；：位于左上方。即当前工作目录，显示当前目录下的文件信息；
Matlab
显示计算结果的地方；
Workspace：位于右上方。即工作空间，存放变量在内存中。
图1 Matlab 7.1的主界面
此时，Matlab处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口（右下方的子窗口）中直接输入命令语句。
2.基本命令
1.
设置当前工作路径1)2)
(current directory)
设置当前工作路径可以让Matlab知道你要在那个地方进行数据处理。
在Windows下建立一个新文件夹，如：例如把该目录设为工作路径：在
Matlab的指令窗口中键入：
cd ‘D:\\work\\dicom_convert\\（注意，单引号必不可少）’ 。这样，就将Matlab的当前工作路径设置在上述路径下了。
2.
添加搜索路径1)2)3)4)
(set path)
Set Path”。
添加搜索路径是一些基于matlab的工具包常用的安装方式。
点击Matlab最上方的“File”菜单，在下拉菜单中选择“在弹出的路径设置窗口中选择“点击“Save”按钮。点击“Close”按钮。
（如图2所示），然后点“确定”。
Add with Subfolders”，浏览并点选目标文件夹
图2 添加搜索路径
3.其他常用命令及功能
1)2)3)4)5)6)
loadcleardoc dir cd help
载入数据到内存清除内存中的数据呼出matlab的帮助窗口
显示当前路径下所有文件和文件夹进入某个文件夹查看帮助文件
希望大家在实际使用中学习，这里不一一列举。
SPM5介绍和安装
SPM5是一款功能强大的fMRI数据激活区检测分析软件包。一般的数据处理由预处理，个体统计，群体分析（组分析）这几大步骤组成。SPM5这个软件包包含一个“spm5”的文件夹，文件夹里含有若干子文件夹和许多文件。假设这个文件夹在“D:\\spm5”目录下，下面介绍如何安装及打开SPM5：
1.
打开Matlab7.1，将SPM5所在目录“D:\\spm5”加入到Matlab的搜索路径中（利用“添加搜索路径”所示的方法，将spm5及其所有子文件夹添加到Matlab的搜索路径中）；
在Matlab指令窗口中输入“spm fmri”，即出现SPM的三个主要窗口（图3为工具窗口，图4为交互窗口）；
2.
图3 工具窗口图4 交互窗口
3.
图4是交互窗口，用户可以在这个窗口中进行处理参数指定。该窗口左侧一栏用树型结构显示参数设定，双击可以扩展和缩起分支（用+/-表示），需要用户指定参数的处理项目用 “X” 表示，整个处理流程可以用该窗口内的“Save”, Load“”, Run“” 按钮进行保存，调入和执行。该窗口右上方一栏表示当前处理项目的可选子项，用户可以在这里改变处理选项，也可以输入指定数值。该栏下方是当前项目的数值的显示栏。最下方一栏是帮助栏，显示当前处理项目的帮助信息。
4.当SPM5需要你选择输入的文件时，会弹出文件选择窗口(图5)。
图5 文件选择窗口
注意！如果用Matlab和SPM处理数据，文件名和文件夹名应该设置为英文，最好中间没有空格。不推荐使用中文。
Lab2 用SPM5进行任务fMRI数据预处理
实验内容
1.2.
实验和数据介绍数据预处理
Slice timing（层间时间校正）Realignment（头动校正）Normalization（空间标准化）Smoothing（平滑）
实验和数据介绍
本手册采用数据为被试被动接受单侧视野视觉刺激实验中采集到的数据，视觉刺激为以12Hz为闪烁频率的三角形棋盘格，基线任务为被动注视屏幕中心的小圆点：
1)2)3)
基线（B）：注视屏幕中心的圆点（图
6左）
6中）6右）
条件一（L）：在注视圆点的同时，屏幕左侧出现棋盘格闪烁刺激（图条件二（R）：在注视圆点的同时，屏幕右侧出现棋盘格闪烁刺激（图
图6 三种实验任务（左：基线；中：左侧视觉刺激；右：右侧视觉刺激）
实验采用事件相关设计 (event-related design)，每个被试扫描一个run，每个
run含有99个trials, 每个trial持续时间为2秒。总扫描时间为2×99 = 198秒。在99个trials中，最前面和最后面的8个trials均为注视点。其余的83个trials中包含大致相等数目的注视点、左边闪烁、右边闪烁三种条件的刺激，每种有27或28个trials（注：图7为示意图，真实扫描顺序可能不同）。
图7 刺激呈现示例
实验数据由本实验室Siemens 3T Trio磁共振机器扫描，EPI序列扫描BOLD功能像，具体参数：TR = 2 sec, Slices = 25, slice thickness = 3*3*4mm, in-plane resolution =
64*64, voxel size = 3.13*3.13*4.80,自下而上间隔扫描
。
数据预处理
由于原始数据为DICOM格式，需要先进行格式转换。然后，进行时间和空间上的校正，为后续分析做准备，因此叫做“数据预处理”。下面介绍BOLD信号预处理的详细流程：
数据准备
1.将功能像DICOM原始数据放入一个空文件夹内，例如：D:\\data\\dicom_bold2.新建一个文件夹，例如命名为：D:\\data \\preproc
3.打开Matlab7.1，将SPM5设置为搜索路径，在指令窗口中输入：
cd ‘D:\\data\\preproc（设置当前路径为数据文件夹）’ 4.在指令窗口中输入：“spm fmri”，打开SPM5 格式转换（DICOM格式数据转换为NIFTI格式）
5.在SPM的按钮窗口中点击 DICOM Import 按钮（如图8）
图8 DICOM Import按钮
6.
在弹出的输入文件选择窗口中选择dicom_bold文件夹内的所有DICOM原始数据，点击Done进行确认（图9）
图9
7.在弹出的输出路径选择窗口中选择preproc文件夹（图10），点Done
图10
8.在左下角的窗口中选择转换参数（图11）
图11
Output image format [Two file (img+hdr) NIfTI] Use ICEDims in filename [No]
等待SPM数据转换完毕，用MRIcron查看一个功能像（以f*打头的文件），注意观察图像分辨率，voxel size等信息。
层间时间校正(Slice Timing)
9.点击SPM按钮窗口中的Slice timing按钮；10.在SPM的交互窗口中进行数据和参数指定：
1)选中Data，点击New Session，选中Session，点击Specify Files；2)在弹出的文件选择窗口中选择所有f*.img，点击Done；3)选中Number of Slices，点击Specify Text，输入25，回车；
4)选中TR，点击Specify Text，输入2，回车（TR是一个volume内第一层
到下一个volume内第一层的间隔时间）；5)选中TA，点击Specify Text，输入“2-2/25”，回车（TA是一个volume
内从第一层到最后一层的间隔时间）；
6)选中Slice order，点击Specify Text，输入“1:2:25 2:2:24”，回车（指定
扫描顺序，这里为自下而上的间隔扫描，这里1代表解剖位置的下，即“脖子的位置”。）特别注意：这里的正确设置非常重要！．．．．．．．．．．．．．．．．．7)选中Reference Slice，点击Specify Text，输入25，回车（参考层推荐选择对应时间中点的一层，即第25层）；
11.点击Save按钮，将slice timing的参数设置保存到当前目录下，例如：
preproc_slice.mat （注：此步骤可做可不做，保存文件是为了日后检查方便）。12.点击Run按钮，等待SPM slice timing完毕，SPM生成99对以a*打头的img/hdr
文件（slice timing的结果）。
头动校正(Realignment)
13.在SPM按钮窗口中选择Realign（图12）：
图12
14.在
1)2)3)4)
SPM的交互窗口中进行数据和参数指定：
在SPM的交互窗口中选择New “Realign: Estimate & Reslice；”双击Realign: Estimate & Reslice展开树型目录，选中Data；点击New “Session，选中”Session，点击Specify Files；
在弹出的文件选择窗口中的Filt一栏输入af.*，选择所有以af*打头的文件，点Done，如图13：
图13
5)在Reslice Options选择肢下选择Resliced images，点Specify Menu Item，
选择“Mean Image Only”；
6)点击Save按钮，将realignment的参数设置保存到当前目录下，例如：
preproc_realign.mat （可选步骤）；
7)点击Run按钮，等待SPM realignment完毕，SPM会生成一对mean*文
件（平均脑），一个rp*.txt文件（头动参数文件）；8)同时，SPM会将头动曲线显示在交互窗口中，如图14
图14
注意：图14中上面一幅曲线图中的三条曲线表示在X，Y，Z方向上头的平动（单位是mm），下面一幅曲线图中的三条曲线表示以X，Y，Z为轴的转动（单位是度）；分别对应rp*.txt文件中的前三列（平动，单位mm）和后三列（转动，单位是弧度）。．．空间标准化(Normalization)
15.在SPM的按钮窗口中点击Normalize按钮；16.在SPM的交互窗口中进行数据和参数指定：
1)在SPM的交互窗口中选择New Normalise: Estimate & Write；2)双击Normalise: Estimate & Write，展开树型目录，选中Data；3)点击 New “Subject，双击”Subject展开树型目录；4)选中Source Image，点击Specify Files；
5)在弹出的文件选择窗口中选择realignment生成的mean*.img文件，点击
Done；
6)选中Images to Write，点击Specify Files；
7)在弹出的文件选择窗口中选择所有的af*.img文件，点击Done；8)双击Estimation Options展开树型目录；9)选中Template Image，点击Specify Files；10)在弹出的文件选择窗口中选择SPM5目录中，templates文件夹下的
EPI.nii模板文件，点Done；
11)双击Writing Options展开树型目录；
12)选中Bounding box，点击Specify Text，将原有的参数改为“-90 -126 -72;
90 90 108”，回车（推荐不使用SPM默认的Bounding box）；13)选中Voxel sizes，点击Specify Text，将原有的参数改为“3 3 3”，回车；14)点击Save按钮，将normalize的参数设置保存到当前目录下，例如：
preproc_normalize.mat（可选步骤）。
17.点击Run按钮，等待SPM normalize完毕，SPM生成99对以waf*打头的
img/hdr文件（空间标准化的结果），同时，还会生成一个mean*_sn.mat文件（存放变换参数），SPM会在交互窗口将EPI模板和配准好的mean图像一起显示（用于判断配准好坏），如图15：
图15Normalize的结果
空间平滑(Smooth)
18.在SPM的按钮窗口中点击Smooth按钮；19.在SPM的交互窗口中选中Images to Smooth，点击Specify Files；
20.在弹出的文件选择窗口中选择Normalize生成的所有waf*.img文件，点击
Done；
21.点击Save按钮，将smooth的参数设置保存到当前目录下，例如：
preproc_smooth.mat（可选步骤）；22.点击Run按钮，等待SPM smooth完毕，SPM生成99对以swaf*打头的img/hdr
文件（空间平滑的结果）。注意：空间平滑的平滑参数默认为[8 8 8]。至此，对EPI功能像的预处理完成，在确认处理步骤正确以后，可以删除不必要的中间结果数据，只留下99对swaf*.img/hdr（预处理后的数据）和rp*.txt文件（头动参数文件），这些数据将进入后续的个体统计分析（Lab3）。
预处理分析练习：
1.2.3.4.5.
用MRIcron打开原始数据（经过转换后的数据）、经过空间标准化的数据、和经过平滑的数据，比较一下它们有什么不同？
在空间标准化时，为什么Source Image要选择mean.*图像？
SPM会在空间标准化之后在交互窗口将EPI模板和配准好的mean图像一起显示。看看这两幅图像，它们之间配准（对齐）了吗？
重新做一遍空间标准化，采用SPM默认的Bounding box设置，看看结果发生了什么变化？为什么？
重新做一遍空间平滑，采用[3 3 3]的平滑参数，看看结果发生了什么变化？为什么？
注意！最容易出问题的地方在于：1）没有在每一步之后检查生成的图像是否有问题；2）没有按照自己数据适合的方式进行预处理。对于图像检查，可以参考http://imaging.mrc-cbu.cam.ac.uk/imaging/DataDiagnostics；对于预处理方式选择：a.如果是Block设计，不需要做slice timing。如果是事件相关设计，则需要做；b.在事件相关设计中，如果BOLD功能图像的扫描方式是间隔采样，先做slice
timing，后做realignment；如是顺序采样，则先做realignment后做slice timing；c.当扫描参数为长TR (TR > 3sec) 时，不推荐做slice timing；
d.头动过大的剔除原则：按照在一个run内不超过一个voxel size的标准。这是
一个普遍承认的标准。当然具体研究有具体的标准，需要具体对待；e.平滑参数一般选择为2－3倍的voxel size。
Lab3 任务fMRI数据的个体统计
实验内容
zzz
数据准备
用SPM5进行个体统计用MRIcron进行结果呈现
数据介绍
被试被动接受单侧视野视觉刺激，视觉刺激为盘格，基线为被动注视屏幕中心的小圆点：
1)2)3)
基线（B）：注视屏幕中心的圆点
条件一（R）：在注视圆点的同时，屏幕右侧出现棋盘格闪烁刺激条件二（L）：在注视圆点的同时，屏幕左侧出现棋盘格闪烁刺激
12Hz为闪烁频率的三角形棋
数据准备
实验为事件相关设计，实验数据为一个run的EPI功能像，已经经过SPM5
的预处理。进入个体统计的数据为99对swaf*.img/hdr数据，将所有文件，包括一个rp*.txt文件放在一个空文件夹中，例如：D:\\data\\preproc。
新建一个空文件夹，例如，命名为：D:\\data\\stats_analysis，这个文件夹将来存放个体统计的处理结果。
个体统计
1.2.3.
打开Matlab，将当前路径设为：D:\\data\\stats_analysis；打开SPM5，点击Specify 1st-level；在SPM的交互窗口中进行参数设置：
1)选中Directory，点击Specify Files，在弹出的选择窗口中选择当前路径为
输出路径，即选择D:\\data\\stats_analysis，点击Done；
2)双击Timing parameters打开树型目录，选中Units for design，点击Specify
Menu Item，选择Scans；
3)选中Interscan interval，点击Specify Text，输入2，回车；
4)选中Microtime resolution，点击Specify Text，将原先数值改为25，回车
（设置成扫描层数）；
5)选中Microtime onset，点击Specify Text，将原先数值改为13，回车；
（因为在slice timing时，reference slice为第25层，是第13个扫描的，这里的设置非常重要）；．．．．．．．．．！6)选中Data & Design，点击New “Subject/Session，双击”Subject/Session展开树型目录；7)选中Scans，点击Specify Files，在弹出的选择窗口中选择在
D:\\data\\preproc路径下的所有的swaf*.img文件，点击Done（数据指定）；
8)选中Conditions，点击New “Condition，双击”Condition展开树型目录；9)设置第一个condition为条件一：右侧视野刺激，具体设置方法如下：
a)Name [right]；
b)Onset [13 14 21 22 23 26 32 33 34 37 41 45 50 54 56 58 60 68 69 70 74
的78 80 81 83 84 86]（右侧视野刺激的onset time）；注：onset time．．．．．．．．．．．．
确定非常重要，需要熟知刺激开始的时刻，这里一旦设错，结果可．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．能变化非常大！从开始计数！．．．．．．．Onset time．．．．．．．．．．0．．．．．．
c)Durations [0]（ER设计填0，Block设计填block的持续时间）。
10)重新选中Condition，点击New “Condition，双击新生成的”Condition展
开树型目录，设置第二个condition为条件二：左侧视野刺激，设置方法：a)Name [left]；
b)Onset [9 11 16 18 19 20 24 25 27 36 38 44 47 48 49 51 53 57 63 64 65
71 72 75 76 79 82 90]（左侧视野刺激的onset time）；c)Durations [0]；（注：如果有多个condition，可以接着新建condition）11)选中Multiple regressors，点击Specify Files，选择：
D:\\data\\preproc文件夹下的rp*.txt文件（包括了头动的六个参数）；
注：这里选择头动参数作为Multiple regressors是为了去除头动的影响，
但是这不是必然要做的，当头动很小时或者头动和任务设计高度相关时，Multiple regressors也可以不定义。这里的基函数默认为canonical hrf函数，也可以选择其他基函数，如canonical hrf+时间/空间导数。具体选什么要根据具体情况来定。
4.5.
点击Save，保存设置为model_specify.mat（可选），点击Run，运行；
SPM生成SPM.mat文件（存放模型参数和数据信息），同时生成设计矩阵图（每列表示一个解释变量），如图16：
图16设计矩阵
6.
如果需要查看刚指定好的模型，可以点击SPM的按钮窗口中的Review按钮，在SPM左下角的窗口中选择Design菜单，依次选择Explore ? Session 1 ?right或者left，来查看设置好的模型。SPM会在右边的窗口中显示出一些曲
线图，如图17，图中左上角的曲线图为onset序列卷积hrf函数（血液动力学函数）后的参考序列，右上角为该参考序列的频率特性和高通滤波示意图，左下角的曲线为模型指定时所应用的hrf函数（即canonical hrf）：
图17查看刚设计好的模型
7.8.9.
点击SPM按钮窗口中的Estimate按钮，进行参数估计；
选中Select SPM.mat，点击Specify Files，选择模型指定时生成的SPM.mat文件，点击Run，等待SPM参数估计完毕；下面进行个体水平统计推断：
a)点击SPM按钮窗口中的Results按钮，选择SPM.mat矩阵，点击Done；b)弹出contrast设置窗口，点击Define new contrast，进行contrast设置：
i.ii.iii.iv.
name [right] type [t-contrast] contrast [1]
点击submit，点击OK
c)d)e)f)g)h)点击Done；
Mask with other contrast(s) [no]；Title for conparison [right]；
p value adjustment to control [FDR]（多重比较校正）；p value (false discovery rate) [0.05]（校正后p值）；
& extent threshold {voxels} [10]（只显示大于10个voxel的激活团块）；
10.这时，SPM在右侧窗口中呈现激活区检测的结果（在玻璃脑上用不同灰度的
色块表示激活的程度），同时，在其右侧显示设计矩阵和contrast信息（图18）。可以观察到：对于右侧视野刺激，激活区大部分在左侧初级视皮层：
图18 激活区检测结果（右侧视野刺激）
11.点击SPM左下角窗口中的whole brain按钮（如图19），查看激活区检测的报表（如图20）
图19
图20
12.点击SPM左下角窗口的overlays菜单，选择render（图21）：
图21
13.在弹出窗口中选择SPM5安装路径下，rend文件夹中的render_spm96.mat文
件，点Done；
14.在左下角的窗口中选择Style [new], Brighten blobs [slightly]，SPM的右边窗
口将呈现render到三维脑表面的激活图（图22）：
图22 render到三维脑表面的激活图
注意：这里的步骤10-14 仅仅为了联系结果检查，呈现和报告，一般实验中，研究者对群体水平的结果（组分析结果）感兴趣，而不是个体水平的结果。对于群体水平的结果，同样可以采用步骤10-14所示的方法对结果进行检查，呈现和报告。
注意！最容易出问题的地方在于：第7步生成的SPM.mat文件包含了所有数据的信息（包括其所在的文件目录）。因此，最好不要在个体统计完之后，将数据的位置改变（如复制到新的文件夹中或者改文件夹名等），否则容易出错。
个体统计练习：
1.2.3.4.5.6.7.
进行左侧视野呈现视觉刺激条件下的激活区检测（提示：采用类似右侧视野刺激的方法）
看看SPM还提供了哪些结果呈现的方法？在SPM的render结果图中（图22），哪边是实际的左边，哪边是实际的右边？如图16，设计矩阵的每一列都表示什么？每一行呢？
使用MRIcron显示SPM生成的个体统计结果（SPM_T0001.img），如何显示比较好呢？
如果是block设计，那么上面的设置哪里应该改变呢？
假如阈值A设为 FDR校正，p = 0.05，extent threshold = 10；和阈值B设为FDR校正，p = 0.01，extent threshold = 10。问：阈值A和阈值B哪个更严格？
重新设置阈值，将阈值放松或者变严格，看看玻璃脑的结果有什么变化？
8.
Lab4 任务fMRI数据的群体统计
实验内容
z数据准备
z用SPM5进行群体统计（单样本t检验、双样本t检验）z
用aal插件查看激活脑区解剖位置
数据准备
在上一个lab中（个体统计），我们对一个被试进行了单侧视野视觉刺激（右侧和左侧刺激）的激活区检测，分别得到了右侧刺激的contrast图和左侧刺激的contrast图（分别对应con_0001.img/hdr和con_0002.img/hdr）。假设我们一共分析了7个被试，那么将得到7组同样的con_0001.img和con_0002.img文件。进入组分析的数据是每个被试的con_0001.img和con_0002.img文件（注意：不是spmT_0001.img/hdr和spmT_0002.img/hdr文件）。
新建文件夹，如D:\\data\\data_group，将每个被试经过个体统计得到的con_0001.img/hdr和con_0002.img/hdr数据拷贝到该文件夹之下。注意：因为文件名均相同，需要更改文件名为（也可以按照自己的规则进行重命名）：
subject_01 右侧刺激 con_0001.img/hdr subject_02 右侧刺激 con_0002.img/hdr …
…
…
subject_07 右侧刺激 con_0007.img/hdr subject_01 左侧刺激 con_0008.img/hdr subject_02 左侧刺激 con_0009.img/hdr …
…
…
subject_07 左侧刺激 con_0014.img/hdr
新建一个空文件夹，例如D:\\data\\group_analysis，用来存放组分析的结果（重．要．！．要新建文件夹，而不是直接在数据所在文件夹中计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．）
。单样本t检验
单样本t检验主要应用在对同质的一组被试进行统计推断上。为了检测在群
组水平上（样本为一组被试）右侧视野视觉刺激的激活，要对con_0001~con_0007.img这些数据进行单样本t检验。下面介绍其分析流程：1.打开Matlab，将当前路径设为：D:\\data\\group_analysis，打开SPM5，点击
Specify 2nd-level按钮；
2.选Factorial design specification下的Design，选择Choose “One-sample t-test；3.双击One-sample t-test，选中Scans，点击Specify Files；
4.在弹出窗口中选择D:\\data\\data_group中的：con_0001~con_0007.img文件，
点击Done；5.
选中Directory，点击Specify Files，选择输出路径为：D:\\data\\group_analysis\\ 点击Done；
”
6.点击Save，保存设置为group_analysis.mat（可选操作），点击Run，运行； SPM会生成一个SPM.mat文件，同时生成设计矩阵图。
7.点击Estimate，选中Select SPM.mat，点击Specify Files，选择新生成的
SPM.mat，点击Done；
8.点击Run，等待SPM进行参数估计完毕；9.点击Results，选择SPM.mat文件，点击Done；
10.在弹出的contrast设置窗口中点击Define new contrast，在name一栏填入：
right-baseline，选择t-contrast，在contrast一栏中填入：1（注意：这是在检测右侧视野刺激大于基线的效应）；11.12.13.14.
点击Submit，点击OK，点击Done；mask with other contrast(s) [no]；Title for conparison [right-baseline]；
p value adjustment to control [FDR]（多重比较校正方法选择。FDR的全称是“False Discovery Rate”，一般来说相对FEW宽松；FWE的意义是“Family-wise error”，是一种比较严格的校正方法；还有一个选项“none”，即不做多重比较校正）
15.p value (false discovery rate) [0.05]（校正后p值）；
16.& extent threshold {voxels} [10]（只显示大于10个voxel的激活团块）。这时，SPM会在右侧窗口中呈现激活区检测的结果（玻璃脑），同时，在其右侧显示设计矩阵和contrast信息。可以观察到：对于右侧视野刺激，在群组水平上，高于baseline的激活区大部分在左侧初级视皮层。同样，也可以检测低于baseline的“负激活区”，只需要在Define new contrast窗口中将第10步的“1”改为“-1”即可。如果采用严格的阈值和校正方法无激活，可以适当放宽条件。
这时，可以用SPM5生成结果报表，用它的render功能将群组统计的结果render到三维脑表面。
用aal插件查看激活脑区解剖位置
1.2.
安装：将aal插件解压缩后，将整个aal文件夹添加到SPM的spm5\oolbox文件夹下，即安装完成。查看激活脑区解剖位置：
a)在SPM的Toolbox下拉菜单中点aal（图23），即弹出aal主菜单（图24）
图23 图24
b)c)d)e)f)如果想查看激活峰值点的解剖位置，点Local Maxima Labeling；在弹出窗口中选择SPM.mat;
在弹出的select contrat窗口中选择感兴趣的contrast（如选right-baseline）mask with other contrast(s) [no]；title for conparison [right-baseline]；
g)p value adjustment to control [FDR]；h)p value (false discovery rate) [0.05]；i)& extent threshold {voxels} [10]；
j)
在弹出的Select an labelised atlas窗口中选择文件夹下
的ROI_MNI_V4.img文件，点Done。
aal即输出结果报表（图25），其中x,y,z mm表示峰值点坐标，label表示峰值点坐标最接近的脑区，dist mm表示峰值点和此脑区的距离，后面的四列分别表示峰值点坐标第二接近的脑区和距离，第三接近的脑区和距离：
图25
双样本t检验
在有些研究中，需要比较两组（如病人组和对照组）在某些任务条件下的激活差异，这时，需要用到双样本t检验，这也是群体统计的一种常用类型。
假设有7个病人和7个正常对照被试，7个病人在某个任务条件下经过个体统计得到con_0001 ~ con_0007.img/hdr文件；7个正常对照在同样任务条件下得到con_0008 ~ con_0014.img/hdr文件，假设这些con*.img/hdr文件存放在D:\\data\\data_group下。新建文件夹：D:\\data\\group_comp。下面介绍双样本t检验的流程：
1.打开Matlab，将当前路径设为：D:\\data\\group_comp，打开SPM5，点击Specify
2nd-level按钮；
2.选Factorial design specification下的Design，选Choose “Two-sample t-test；3.双击Two-sample t-test，选中Group 1 scans，点击Specify Files；
4.在弹出窗口中选择D:\\data\\data_group中的：con_0001~con_0007.img文件，
点击Done；
5.选中Group 2 scans，点击Specify Files；
6.在弹出窗口中选择D:\\data\\data_group中的：con_0008~con_0014.img文件，
点击Done；
7.选中Directory，点击Specify Files，选择输出路径为：，
点击Done；8.点击Save，保存设置为group_comparison.mat（可选步骤），点击Run，运行； SPM会生成一个SPM.mat文件，存放上述步骤中的模型设置参数，同时生成设计矩阵图。
9.点击Estimate，选Select SPM.mat，点击Specify Files，选择新生成的SPM.mat，
点击Done；
10.点击Run，等待SPM进行参数估计完毕；11.点击Results，选择SPM.mat文件，点击Done；
12.在弹出的contrast设置窗口中点击Define new contrast，在name一栏填入：
patient>control，选择t-contrast，在contrast一栏中填入：1 -1 （注意：这是
”
13.14.15.16.17.18.
在检测病人组激活强于正常对照组的脑区）；点击Submit，点击OK，点击Done；
mask with other contrast(s) [no] （不用其他contrast做掩模）；Title for conparison [patient>control]；p value adjustment to control [FDR]；p value (false discovery rate) [0.05]（校正后p值）；
& extent threshold {voxels} [10]（只显示大于10个voxel的激活团块）。
群体统计练习：
1.2.3.4.
对左侧视野刺激在群组水平上进行单样本t检验（数据为con_0008 ~ con_0014.img/hdr文件）。
利用双样本t检验检测病人组激活弱于正常对照组的脑区。
在双样本t检验分析中，SPM也会生成一个设计矩阵，这个设计矩阵和个体统计时生成的设计矩阵有什么不同？这个设计矩阵的行和列各表示什么？试试aal插件的其他几个功能分别是什么？
附录一些有用的信息
1.2.3.4.5.
SPM软件的官方网站：http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/
SPM5详细的功能介绍，使用方法：http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/doc/ SPM使用的各种插件：http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ext/
使用这些插件可以方便数据的处理（如批处理插件，激活结果的脑区定位插件），其中一些非常有用！
MRIcron：http://www.sph.sc.edu/comd/rorden/mricron/
有MRI图像显示，结果呈现，叠加，ROI绘制等功能。非常有用！
xjView插件：http://www.alivelearn.net/xjview/
xjView是一个基于Matlab和SPM2/5的激活区结果呈现插件，作者为崔旭。利用xjView可以方便地将
激活区叠加到各种标准脑模板上，例如：single T1模板，avg152T1模板等。利用xjView还可以方便地调整p值和extend threshold (cluster size)，并且可以直观地呈现激活区的坐标，统计值大小，以及对应的解剖位置；可以像SPM一样呈现结果报表，统计各种范围的脑结构中激活的
voxel个数。
6.7.8.9.
aal插件：http://www.cyceron.fr/web/aal__anatomical_automatic_labeling.html
用于确定激活区解剖位置和生成结果报表。非常有用！
MarsBaR工具包：http://marsbar.sourceforge.net/doc-devel/latest/
ROI分析工具。
WFU_PickAtlas：http://www.fmri.wfubmc.edu/cms/software
用于定义感兴趣区，生成感兴趣区mask。
MRIConvert：http://lcni.uoregon.edu/~jolinda/MRIConvert/
用于转换dicom格式数据至nifti格式，较为方便。
10.COGICAT：http://www.nitrc.org/projects/cogicat/
本研究组编写的组水平ICA分析工具（Zhang et al., Submitted to NeuroImage）。利用该工具可以方便地，较快地得到较传统组ICA分析结果更加稳定的，准确的ICA结果（包括个体水平和组水平的结果）。而且，可以根据稳定性对ICA得到的所有成分进行排序。一般来说，具有生理意义的成分的稳定性相对高，而噪声成分的稳定性相对低。利用稳定性排序可以对
ICA结果的理解起到辅助作用。关于
COGICAT的软件下载，详细说明和使用手册见软件网站，问题反馈和其他交流可以直接询问我们。
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