一、神经影像数据是什么？

以前的医生检查人有没有病，可以看气色，有没有外伤，有没有鼻歪眼斜，口角流涎之类的现象，然后再把个脉，根据心跳和气运行的顺畅来判断身体哪里出现了问题。但是这些方法难以得到直观的身体内部的情况。毕竟不是人人都像尝百草的神农有一个透明的肚子。后来人们发现，通过声波或者光波透过不同物体后消减或反射回来的量的不同可以区分不同的物体。于是一些隔墙观物的影像学技术就得到了发展。而神经影像数据也就是根据影像学的方法得到的其中一种特殊的数据。就像骨骼、内脏检查要照CT（ cranial computerized tomography，颅脑断层摄影术，原理是用X光连续拍摄物体多个断面的影像），B超或者核磁。【三者分别靠光波、声波和磁场变化来获得数据。】
对于脑子的检查也可以用一些机器。鉴于不同机器的价格差异比较大，最初在国内医院使用最多的是CT，这一方法的分辨率比较低，辐射较大，一段时间内不能多次测量。后来引入了PET（正电子发射断层扫描），价格昂贵，且需要注射一定剂量的同位素药品（一般为葡萄糖）。这两种方法多用于肿瘤的检查，因为肿瘤位置与正常部位对于X射线的透过率不同，且由于肿瘤细胞的新陈代谢速率很快，所聚集的葡萄糖的比例更高。
技术的发展给与理论的发展更大的空间。而理论的发展又催生了技术的进步。人们开始思考，神经活动的本身如何通过影像的方法来测量。能够有一种方法可以获知“我想要吃一个冰淇淋”时的脑活动吗？学过简单生物学的人都知道，神经内部以电的形式传递信息，而神经之前以化学递质的形式传递信息。而且，这样的神经活动过程需要血液带来的葡萄糖和氧气来提供能量。
这样一来，我们可以通过测量电（由于电磁转化）或者磁场的变化来间接得到神经活动的变化。这两种想法分别对应了EEG（脑电）和MEG（脑磁）。由于血液中的氧合血红蛋白的逆磁性和脱氧血红蛋白的顺磁性，又可以通过在强磁场下氢原子核的偏振回旋差异得到MRI（核磁）的数据。FNIRS则是通过一个穿过大脑皮层表面的红外线被吸收的程度不同来获得较为浅表脑区的神经活动变化。
总而言之，为了得到“你究竟在想什么”的直观影像数据，哲学家、数学家、生物学家、物理学家、工程师等等，共同造出了一大堆的机器，得到了一大推的数据，使用一大推的方程式和理论假设，终于得到了能够放在灯下、屏幕上看到的一张张直观的脑子图片。
下面文章中的神经影像集中于讨论fMRI。核磁成像的优势在于较高的时间分辨率和极高的空间分辨率（针对结构像来说）。核磁不需要注射药品，也不需要穿戴繁重的仪器，短时间内反复测量也不会对人体造成伤害。缺点是价格相对还是比较昂贵（相对于CT、EEG），机器占地面积大，维护费用高，操作需要专业人员，受测者需要躺在一个相对狭小的空间内忍受机器的噪声。对于抑郁症、PTSD（创伤后应激障碍）、躁郁症、幽闭恐惧症、多动症、婴儿等特殊的人群来说比较难以使用。
有关更多的fMRI的原理和数据预处理知识可以查看知乎上的Principles of fMRI的讲义

二、神经影像数据怎么收集？

具体来说MRI的数据怎么收集呢？市面上核磁机器的产家好几家，学术文章中的数据多是GE（通用电气）、西门子和菲利普的机子收到的。不同的机器，不管是不是同一个产家的同一个型号，就指单一的机器之间的数据就会有差异，不同批次之间的数据也会有差异。人不同踏入同一条河流，也不能测出同一个脑数据。当然这种差异是研究上的差异，对于个人去查个病之类的影响不大。虽然不同医院的确是会不认其它医院的检查结果的。对于这种差异的解决方法只有尽可能保持机器的稳定，少做大修。同一批的数据尽量在同一时间段的同一个数据中心上获得。另外在数据处理的过程中，使用一些数学方法来校正和减少误差，减少无关干扰。
以西门子3T的机器为例，一次核磁的数据过程是这样的：
Simens 3T功能磁共振扫描简单操作手册

三、神经影像数据的形式？

形式包括，从数据本身来讲，得到的可能是细胞的活动数据，也可能是组织结构的数据。前者正如上文所说，可以是电磁感应的变化，也可以是葡萄糖和氧气水平的涨落。而后者可以是灰质白质的体积形态（T1像，VBM），也可以是白质的走向（DTI算出的FA各向异性）。
静息态fMRI、DTI和VBM分别是什么东西
PET、MEGI、fMRI、DTI、fNIRS这些方法得到的数据的格式是不同的。fMRI（functional Magnetic Resonance Imaging）得到的数据最原始的格式是dicom文件，没有后缀名。使用SPM（基于MATLAB）、REST、DPARSF等等软件包都可以将dicom文件转化成.nii文件格式，这种数据转化的形式是用得比较广泛的。
另有影像数据格式的大佬级文章如下：

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