SPM说明书

【实例截图】

【核心代码】

Contents
I Temporal processing 17
1 Slice Timing 19
1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.1.1 Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.2 Number of Slices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.3 TR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4 TA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.5 Slice order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.6 Reference Slice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.7 Filename Prefix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
II Spatial processing 23
2 Realign 25
2.1 Realign: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2 Realign: Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.1 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.2 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3 Realign: Estimate & Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3.3 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3 Realign & Unwarp 31
3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.1.1 Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.1 Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.2 Separation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.3 Smoothing (FWHM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.4 Num Passes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.5 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.6 Wrapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.7 Weighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3 Unwarp Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3.1 Basis Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3.2 Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3.3 Reg. Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3.4 Jacobian deformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.5 First-order effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.6 Second-order effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.7 Smoothing for unwarp (FWHM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3
4 CONTENTS
3.3.8 Re-estimate movement params . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.9 Number of Iterations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.10 Taylor expansion point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.4 Unwarp Reslicing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.1 Resliced images (unwarp)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.2 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.3 Wrapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.4 Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4.5 Filename Prefix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4 Coregister 39
4.1 Coregister: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.1.1 Reference Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.1.2 Source Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.1.3 Other Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.1.4 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2 Coregister: Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2.1 Image Defining Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2.2 Images to Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.2.3 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3 Coregister: Estimate & Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3.1 Reference Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3.2 Source Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.3.3 Other Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.3.4 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.3.5 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5 Segment 45
5.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.1.1 Channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.2 Tissues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.2.1 Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5.3 Warping & MRF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.1 MRF Parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.3.2 Clean Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.3.3 Warping Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.3.4 Affine Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
5.3.5 Smoothness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.3.6 Sampling distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.3.7 Deformation Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.3.8 Voxel sizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.3.9 Bounding box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
6 Normalise 51
6.1 Normalise: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6.1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6.1.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6.2 Normalise: Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.2.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.2.2 Writing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.3 Normalise: Estimate & Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
6.3.3 Writing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
CONTENTS 5
7 Smooth 57
7.1 Images to smooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.2 FWHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.3 Data Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.4 Implicit masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.5 Filename prefix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
III fMRI Statistics 59
8 fMRI model specification 61
8.1 Timing parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
8.1.1 Units for design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
8.1.2 Interscan interval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
8.1.3 Microtime resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
8.1.4 Microtime onset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
8.2 Data & Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
8.2.1 Subject/Session . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
8.3 Factorial design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
8.3.1 Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
8.4 Basis Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
8.4.1 Canonical HRF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
8.4.2 Other basis sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
8.5 Model Interactions (Volterra) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8.6 Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8.7 Global normalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8.8 Explicit mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8.9 Serial correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
8.10 Reviewing your design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
9 fMRI model estimation 71
9.1 Select SPM.mat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9.2 Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9.2.1 Classical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9.2.2 Bayesian 1st-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
9.2.3 Bayesian 2nd-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
9.3 Output files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
9.3.1 Classical 1st-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
9.3.2 Bayesian 1st-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
9.4 Model comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
10 Factorial design specification 79
10.1 Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
10.2 Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
10.2.1 One-sample t-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
10.2.2 Two-sample t-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
10.2.3 Paired t-test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.2.4 Multiple regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
10.2.5 One-way ANOVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
10.2.6 One-way ANOVA - within subject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
10.2.7 Full factorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
10.2.8 Flexible factorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
10.3 Covariates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
10.3.1 Covariate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
10.4 Multiple covariates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
10.4.1 Covariates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
10.5 Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6 CONTENTS
10.5.1 Threshold masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
10.5.2 Implicit Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.5.3 Explicit Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.6 Global calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.6.1 Omit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.6.2 User . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
10.6.3 Mean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.7 Global normalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.7.1 Overall grand mean scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
10.7.2 Normalisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
IV EEG/MEG 93
11 SPM for MEG/EEG overview 95
11.1 Welcome to SPM for M/EEG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
11.2 Changes from SPM8 to SPM12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
12 EEG/MEG preprocessing – Reference 97
12.1 Conversion of data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
12.2 Converting arbitrary data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
12.3 The M/EEG SPM format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
12.4 Preparing the data after conversion and specifying batch inputs . . . . . . . . . . . 100
12.4.1 Prepare (batch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
12.5 Integration of SPM and Fieldtrip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
12.6 Loading data into workspace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
12.7 The meeg object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
12.7.1 Constructor meeg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.7.2 Array-like interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.7.3 display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.7.4 Number methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.7.5 Reading and manipulation of information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12.7.6 Reading of information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
12.7.7 Manipulations of the data on disk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
12.7.8 Struct-like interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
12.8 SPM functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
12.8.1 Epoching the data: spm_eeg_epochs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
12.8.2 Filtering the data: spm_eeg_filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
12.8.3 Baseline correction: spm_eeg_bc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
12.8.4 Artefact detection and rejection: spm_eeg_artefact . . . . . . . . . . . . . 111
12.8.5 Downsampling: spm_eeg_downsample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
12.8.6 Rereferencing: spm_eeg_montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
12.8.7 Grand mean: spm_eeg_grandmean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
12.8.8 Merge: spm_eeg_merge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
12.8.9 Multimodal fusion: spm_eeg_fuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12.8.10Cropping: spm_eeg_crop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12.8.11Combine planar: spm_eeg_combineplanar . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12.8.12Data reduction: spm_eeg_reduce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12.8.13Time-frequency decomposition: spm_eeg_tf . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
12.8.14Rescaling and baseline correction of time-frequency: spm_eeg_tf_rescale . 114
12.8.15Averaging over time or frequency: spm_eeg_avgtime, spm_eeg_avgfreq . . 114
12.8.16Averaging: spm_eeg_average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
12.8.17Contrast over epochs: spm_eeg_contrast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
12.8.18Copy: spm_eeg_copy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
12.8.19Remove bad trials: spm_eeg_remove_bad_trials . . . . . . . . . . . . . . 115
12.9 Displaying data with SPM M/EEG Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
12.9.1 Data visualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
CONTENTS 7
12.9.2 Source reconstructions visualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
12.9.3 Script generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
13 Analysis in sensor space 119
13.0.1 Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
13.0.2 Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
14 3D source reconstruction: Imaging approach 121
14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
14.2 Getting started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
14.3 Source space modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
14.4 Coregistration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
14.5 Forward computation (forward) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
14.6 Inverse reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
14.7 Summarizing the results of inverse reconstruction as an image . . . . . . . . . . . . 126
14.8 Rendering interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
14.9 Group inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
14.10Batching source reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
14.11Appendix: Data structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
15 Localization of Equivalent Current Dipoles 129
15.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
15.2 Procedure in SPM12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
15.2.1 Head and forward model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
15.2.2 VB-ECD reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
15.2.3 Result display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
16 Dynamic Causal Modelling for M/EEG 133
16.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
16.2 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
16.3 Calling DCM for ERP/ERF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
16.4 load, save, select model type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
16.5 Data and design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
16.6 Electromagnetic model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
16.7 Neuronal model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
16.8 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
16.9 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
16.10Cross-spectral densities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
16.10.1Model specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
16.10.2The Lead-Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
16.10.3Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
16.10.4Cross Spectral Densities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
16.10.5Output and Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.11Induced responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.11.1Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.11.2Electromagnetic model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.11.3Neuronal model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.11.4Wavelet transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.11.5Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
16.12Phase-coupled responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
16.12.1Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
16.12.2Electromagnetic model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
16.12.3Neuronal model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
16.12.4Hilbert transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
16.12.5Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
8 CONTENTS
V Utilities 143
17 Display Image 145
17.1 Image to Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
18 Check Registration 149
18.1 Images to Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
19 Rendering 151
19.1 Surface Extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
19.1.1 Input Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
19.1.2 Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
19.2 Surface Rendering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
19.2.1 Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
19.2.2 Lights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
20 Image Calculator 155
20.1 Input Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
20.2 Output Filename . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
20.3 Output Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
20.4 Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.5 Additional Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.5.1 Variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.6 Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.6.1 Data Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.6.2 Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.6.3 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
20.6.4 Data Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
21 Import 159
21.1 DICOM Import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
21.1.1 DICOM files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
21.1.2 Directory structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
21.1.3 Output directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.1.4 Protocol name filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.1.5 Conversion options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.2 MINC Import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.2.1 MINC files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.2.2 Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
21.3 ECAT Import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
21.3.1 ECAT files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
21.3.2 Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
21.4 PAR/REC Import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
21.4.1 PAR files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
21.4.2 Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
22 De-face Images 163
22.1 Images to de-face . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
23 Deformations 165
23.1 Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
23.1.1 Dartel flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
23.1.2 Deformation Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
23.1.3 Identity (Reference Image) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
23.1.4 Identity (Bounding Box and Voxel Size) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
23.1.5 Imported _sn.mat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
23.1.6 Inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
23.2 Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
CONTENTS 9
23.2.1 Save Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
23.2.2 Pullback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
23.2.3 Pushforward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
23.2.4 Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
23.2.5 Save Jacobian Determinants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
VI Tools 171
24 FieldMap Toolbox 173
24.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
24.2 Presubtracted Phase and Magnitude Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
24.2.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
24.3 Real and Imaginary Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
24.3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
24.4 Phase and Magnitude Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
24.4.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
24.5 Precalculated FieldMap (in Hz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
24.5.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
24.6 Apply VDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
24.6.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
24.6.2 Reslice Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
24.7 Creating Field Maps Using the FieldMap GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
24.7.1 Create field map in Hz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
24.7.2 Create voxel displacement map (VDM) and unwarp EPI . . . . . . . . . . . 181
24.8 Using the FieldMap in Batch scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
24.9 Using the VDM file with Unwarp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
24.10Appendices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
24.10.1Processing Hz field maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
24.10.2Converting Hz field map to VDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
24.10.3Matching field map data to EPI data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
25 Dartel Tools 185
25.1 Initial Import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
25.1.1 Parameter Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
25.1.2 Output Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.1.3 Bounding box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.1.4 Voxel size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.1.5 Image option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.1.6 Grey Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.1.7 White Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.1.8 CSF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.2 Run Dartel (create Templates) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.2.1 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.2.2 Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
25.3 Run Dartel (existing Templates) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
25.3.1 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
25.3.2 Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
25.4 Normalise to MNI Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
25.4.1 Dartel Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
25.4.2 Select according to . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
25.4.3 Voxel sizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
25.4.4 Bounding box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
25.4.5 Preserve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
25.4.6 Gaussian FWHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
25.5 Create Warped . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
25.5.1 Flow fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
10 CONTENTS
25.5.2 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.5.3 Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.5.4 Time Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.5.5 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.6 Jacobian determinants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.6.1 Flow fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.6.2 Time Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
25.7 Create Inverse Warped . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.7.1 Flow fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.7.2 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.7.3 Time Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.7.4 Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.8 Population to ICBM Registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.8.1 Dartel Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.9 Kernel Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
25.9.1 Kernel from Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
25.9.2 Kernel from Flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
26 Shoot Tools 195
26.1 Run Shooting (create Templates) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
26.1.1 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
26.2 Run Shoot (existing Templates) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
26.2.1 Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
26.2.2 Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
26.3 Write Normalised . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
26.3.1 Shoot Template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
26.3.2 Select according to . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
26.3.3 Voxel sizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
26.3.4 Bounding box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
26.3.5 Preserve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
26.3.6 Gaussian FWHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
26.4 Kernel Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
26.4.1 Kernel from velocities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
26.4.2 Generate Scalar Momenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
26.4.3 Kernel from Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
27 Longitudinal Registration 201
27.1 Pairwise Longitudinal Registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
27.1.1 Time 1 Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1.2 Time 2 Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1.3 Time Difference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1.4 Noise Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1.5 Warping Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1.6 Bias Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
27.1.7 Save Mid-point average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
27.1.8 Save Jacobian Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
27.1.9 Save Divergence Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
27.1.10Deformation Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
27.2 Serial Longitudinal Registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
27.2.1 Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
27.2.2 Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
27.2.3 Noise Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
27.2.4 Warping Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
27.2.5 Bias Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
27.2.6 Save Mid-point average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
27.2.7 Save Jacobians . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
27.2.8 Save Divergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
CONTENTS 11
27.2.9 Deformation Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
28 Old Normalise 207
28.1 Old Normalise: Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
28.1.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
28.1.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
28.2 Old Normalise: Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
28.2.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
28.2.2 Writing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
28.3 Old Normalise: Estimate & Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
28.3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
28.3.2 Estimation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
28.3.3 Writing Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
29 Old Segment 213
29.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
29.2 Output Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
29.2.1 Grey Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.2.2 White Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.2.3 Cerebro-Spinal Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.2.4 Bias Corrected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.2.5 Clean up any partitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.3 Custom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.3.1 Tissue probability maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
29.3.2 Gaussians per class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
29.3.3 Affine Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
29.3.4 Warping Regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
29.3.5 Warp Frequency Cutoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
29.3.6 Bias regularisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
29.3.7 Bias FWHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
29.3.8 Sampling distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
29.3.9 Masking image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
VII Data sets and examples 221
30 Auditory fMRI data 223
30.1 Preamble (dummy scans) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
30.2 Spatial pre-processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
30.2.1 Realignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
30.2.2 Coregistration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
30.2.3 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
30.2.4 Normalise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
30.2.5 Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
30.3 Model specification, review and estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
30.3.1 Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
30.4 Inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
30.4.1 Contrast manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
30.4.2 Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
30.4.3 Thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
30.4.4 Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
30.4.5 Maximum Intensity Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
30.4.6 Design matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
30.4.7 Statistical tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
30.4.8 Plotting responses at a voxel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
30.4.9 Overlays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
12 CONTENTS
31 Face fMRI data 245
31.1 Spatial pre-processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
31.1.1 Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
31.1.2 Realignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
31.1.3 Slice timing correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
31.1.4 Coregistration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
31.1.5 Segmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
31.1.6 Normalise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
31.1.7 Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
31.2 Modelling categorical responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
31.2.1 Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
31.2.2 Inference for categorical design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
31.2.3 Statistical tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
31.2.4 F-contrasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
31.2.5 F-contrasts for testing effects of movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
31.3 Modelling parametric responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
31.3.1 Estimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
31.3.2 Plotting parametric responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
31.4 Bayesian analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
31.4.1 Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
31.4.2 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
31.4.3 Inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
32 Face group fMRI data 273
32.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
32.2 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
32.3 Canonical HRF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
32.4 Informed basis set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
32.4.1 Nonsphericity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
32.4.2 Informed Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
32.4.3 T- and F-contrasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
32.5 FIR basis set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
32.5.1 Nonsphericity again . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
32.5.2 FIR Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
33 Mixed Effects Analysis 293
33.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
34 Verbal Fluency PET data 295
34.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
34.2 Single subject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
34.3 Multiple subjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
34.3.1 Subject and Condition design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
34.3.2 Subject and Time design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
34.3.3 Subject by Condition design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
34.3.4 Contrast manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
34.3.5 Masking and thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
34.3.6 MIPs and results tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
34.3.7 Small volume correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
34.3.8 Extracting data from regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
34.3.9 Inclusive Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
34.3.10Conjunctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
CONTENTS 13
35 Dynamic Causal Modeling for fMRI 313
35.1 Theoretical background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
35.2 Bayesian model selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
35.3 Practical example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
35.3.1 Defining the GLM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
35.3.2 Extracting time series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
35.3.3 Specifying and estimating the DCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
35.3.4 Comparing models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
36 Psychophysiological Interactions (PPI) 327
36.1 Theoretical background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
36.2 Psycho-Physiologic Interaction Analysis: Summary of Steps . . . . . . . . . . . . . 329
36.3 Practical example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
36.3.1 GLM analysis - Design setup and estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
36.3.2 GLM analysis - Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
36.4 GLM analysis - Extracting VOIs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
36.5 PPI analysis - Create PPI variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
36.5.1 PPI GLM analysis - Design setup and estimation . . . . . . . . . . . . . . . 338
36.5.2 PPI analysis - Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
36.5.3 PPI analysis - Plotting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
37 Bayesian Model Inference 343
37.1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
37.2 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
37.3 Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
37.3.1 Single Family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
37.3.2 Bayesian Model Averaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
37.3.3 Family level inference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
37.3.4 Summary Statistics and Group Analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
37.4 BMS.mat file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
37.4.1 Model level results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
37.4.2 Family level results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
37.4.3 Bayesian model averaging (BMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
37.5 model_space.mat file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
38 Dynamic Causal Modelling for resting state fMRI 353
38.1 Theoretical background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
38.2 Practical example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
38.2.1 Defining the GLM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
38.2.2 Extracting time series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
38.2.3 Specifying and estimating the DCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
39 MEG source localisation 363
39.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
39.2 Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
39.3 Imaging solutions for evoked or induced responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
39.3.1 IID (minimum norm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
39.3.2 Smooth priors (COH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
39.3.3 The Multiple sparse priors algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
39.3.4 Making summary images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
39.3.5 Other MSP options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
39.4 Dipole fitting to the average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
39.4.1 Load/preview the data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
39.4.2 Inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
14 CONTENTS
40 EEG Mismatch negativity data 373
40.1 Preprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
40.1.1 Simple conversion and reviewing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
40.1.2 Preparing batch inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
40.1.3 Preprocessing step by step . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
40.1.4 Automatisation of preprocessing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
40.2 Sensor space analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
40.2.1 Batching statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
40.3 Source reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
40.3.1 Mesh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
40.3.2 Coregister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
40.3.3 Forward model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
40.3.4 Invert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
40.3.5 Batching source reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
40.4 Dynamic Causal Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
41 Advanced topics in M/EEG artefact removal 393
41.1 Artefact marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
41.2 Reviewing marked artefacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
41.3 Trial rejection based on marked artefacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
41.4 Explicit artefact exclusion in robust averaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
41.5 Topography-based artefact correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
41.6 Fieldtrip visual artefact rejection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
42 Multimodal, Multisubject data fusion 403
42.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
42.2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
42.3 Preprocessing M/EEG data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
42.3.1 Convert (and epoch) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
42.3.2 Prepare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
42.3.3 Downsample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
42.3.4 Baseline Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
42.3.5 Deleting intermediate steps (optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
42.3.6 Merging (concatenating runs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
42.3.7 Prepare (a montage for re-referencing the EEG) . . . . . . . . . . . . . . . 408
42.3.8 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
42.4 Evoked analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
42.4.1 Crop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
42.4.2 Artefact detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
42.4.3 Combine Planar Gradiometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
42.4.4 Trial averaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
42.4.5 Contrasting conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
42.4.6 Time-Sensor images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
42.5 Scalp-Time Statistics across trials within one subject . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
42.5.1 Model Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
42.5.2 Model Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
42.5.3 Setting up contrasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
42.6 Time-Frequency Analysis (Evoked and Induced power) . . . . . . . . . . . . . . . . 416
42.6.1 Wavelet estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
42.6.2 Crop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
42.6.3 Average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
42.6.4 Baseline rescaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
42.6.5 Contrasting conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
42.6.6 Creating 2D time-frequency images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
42.6.7 Model Specification, Estimation and Contrasts . . . . . . . . . . . . . . . . 422
42.7 fMRI Preprocessing and Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
42.7.1 Realignment of EPI (fMRI) data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
CONTENTS 15
42.7.2 Normalisation/Segmentation of T1 images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
42.7.3 Coregistration of mean EPI (fMRI) to T1 (sMRI) . . . . . . . . . . . . . . 424
42.7.4 Application of Normalisation parameters to EPI data . . . . . . . . . . . . 424
42.7.5 Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
42.7.6 Creating a 1st-level (fMRI) GLM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
42.7.7 Model Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
42.7.8 Setting up contrasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
42.7.9 Group Statistics on fMRI data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
42.8 Source Reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
42.8.1 Create Head Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
42.8.2 Model Inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
42.8.3 Time-frequency contrasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
42.8.4 Group Statistics on Source Reconstructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
42.9 Group Source Reconstruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
42.9.1 Group Statistics on Source Reconstructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
42.10Group MEEG Source Reconstruction with fMRI priors . . . . . . . . . . . . . . . . 435
42.10.1Group Statistics on Source Reconstructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
42.11References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
42.12Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
43 DCM for Induced Responses 441
43.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
43.2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
43.3 Setting up DCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
43.3.1 load, save, select model type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
43.3.2 Data and design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
43.3.3 Electromagnetic model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
43.4 Neuronal model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
43.5 Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
43.6 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.1 Frequency modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.2 Time modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.3 Time-Frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.4 Coupling (A-Hz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.5 Coupling (B-Hz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.6 Coupling (A-modes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.7 Coupling (B-Hz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
43.6.8 Input (C-Hz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
43.6.9 Input (u-ms) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
43.6.10Dipoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
43.6.11Save as img . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
43.7 Model comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
44 DCM for Phase Coupling 451
44.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
44.2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
44.3 Data and design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
44.4 Electromagnetic model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
44.5 Neuronal model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
44.6 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
44.7 Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
16 CONTENTS
45 DCM for Cross Spectral Densities: Anaesthesia Depth in Rodent Data 457
45.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
45.2 Main Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
45.3 Using the Graphical User Interface to Obtain those Results . . . . . . . . . . . . . 458
45.3.1 The data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
45.3.2 Dynamic Causal Modelling of Cross Spectral Densities . . . . . . . . . . . . 458
45.3.3 Comparing models using Bayesian Model Selection . . . . . . . . . . . . . . 462
46 DCM for fNIRS 465
46.1 Example: Motor Execution and Imagery Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
46.2 SPM Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
46.3 Specifying and Estimating the DCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
47 Using Dartel 473
47.1 Using Dartel for VBM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
47.1.1 Using Spatial→Segment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
47.1.2 Using Dartel Tools→Run Dartel (create Template) . . . . . . . . . . . . . . 474
47.1.3 Using Dartel Tools→Normalise to MNI Space . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
47.2 Spatially normalising functional data to MNI space . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476
47.3 Warping Images to Existing Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
47.4 Warping one individual to match another . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480
VIII Batch Interface 483
48 Batch tutorial 485
48.1 Single subject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
48.1.1 Study specific input data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
48.1.2 Necessary processing steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
48.1.3 Add modules to the batch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486
48.1.4 Configure subject-independent data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 487
48.1.5 Data flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
48.1.6 Entering subject-specific data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
48.2 Advanced features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
48.2.1 Multiple sessions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
48.2.2 Processing multiple subjects in GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
48.2.3 Command line interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
48.2.4 Modifying a saved job . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495
49 Developer’s guide 497
49.1 SPM and Matlabbatch code organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
49.1.1 Code organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
49.1.2 Interfaces between SPM and Matlabbatch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
49.2 Configuration Code Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
49.2.1 Virtual Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
49.2.2 SPM Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
49.2.3 Defaults Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
49.3 Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
49.3.1 Batch Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
49.3.2 MATLAB Code Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
49.3.3 Configuration Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
IX Bibliography 501