SPM5数据分析简明教程
编写人：张寒
Email: napoleon1982@gmail
导师：朱朝喆（研究员，博士生导师）
Email: czzhu@bnu.edu
psychbrain.bnu.edu/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)Command Window：位于右下方。即指令窗口，是键入指令的地方，也是Matlab
显示计算结果的地方；
2)Command History：位于左下方。即历史命令窗口，存放历史输入命令；
3)Current Directory：位于左上方。即当前工作目录，显示当前目录下的文件信息；
4)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 (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。
1)在Windows下建立一个新文件夹，如：D:\work\dicom_convert\
2)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(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。
1)点击Matlab最上方的“File”菜单，在下拉菜单中选择“Set Path”。
2)在弹出的路径设置窗口中选择“Add with Subfolders”，浏览并点选目标文件夹
（如图2所示），然后点“确定”。
3)点击“Save”按钮。
4)点击“Close”按钮。
图2  添加搜索路径
3.其他常用命令及功能
1)load载入数据到内存
2)clear清除内存中的数据
3)doc  呼出matlab的帮助窗口
4)dir 显示当前路径下所有文件和文件夹
5)cd 进入某个文件夹
6)help 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，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：slice中文
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）；
2.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）；
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.实验和数据介绍
2.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)基线（B）：注视屏幕中心的圆点（图6左）
2)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6中）
3)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6右）
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

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