二十世纪四十年代以来，核磁共振(NMR)现象的发现及其应用，使得人类对物质化学结构和构成成分的研究达到一个新的高度，此后，随着其研究的范围不断的向生物学、医学，特别是神经科学方面的拓展，为脑科学的研究方面奠定了良好的基础。本论文主要内容是应用高分辨液体磁共振(HR-NMR)波谱技术、磁共振成像(MRI)以及在体磁共振波谱(1H MRS)方法，结合相关的组织病理学和免疫组织化学手段对大鼠脑缺血/再灌注、慢性脑血流灌注不足等病理生理过程进行研究。　　 在本论文的前言部分中，分别对NMR波谱技术、MRI及其二者在脑缺血，再灌注的病理生理过程中的应用进展进行了回顾，同时对多种动物脑缺血模型的特点进行了叙述。　　 论文的第二章中，主要是应用快速脑组织萃取方法、HR-NMR波谱及MRI技术对大鼠全脑缺血再灌注过程的神经代谢的变化进行研究和分析。结果发现缺血/再灌注过程导致不同脑区的多种神经化学物质的改变，以及脑内兴奋性氨基酸(如：Glu)和抑制性氨基酸(如：GABA)平衡的失调及其所导致继发的神经损伤。MRI方法中的扩散加权成像(DWI)序列，通过对兴趣脑区的表观扩散系数(ADC)值测定，较传统的T2加权成像(T2W1)的T2值检测的方法快，对不同类型的脑水肿可以达到无创伤的监测和早期发现。研究同时表明，在全脑缺血再灌注的病理生理过程的早期，神经代谢的异常和紊乱可能是导致再灌注损伤的重要原因，而神经细胞功能和形态的完整性受损可能是其继发于前者的反应和结果。由于脑缺血再灌注损伤的病理生理机制的极其复杂，相关的研究方向和侧重点很多，比如：重要的脑内氨基酸失衡及免疫炎症反应等观点和学说。但是，至今对于各相关因素之间的关系特别是氨基酸类神经递质与免疫炎症反应方面的研究不是很多。　　 基于第二章中发现Glu和GABA总浓度的异常变化的结果，结合众所周知的再灌注过程免疫炎症的发生，在论文的第三章中，通过对大鼠全脑缺血再灌注过程中，白细胞介素1受体拮抗剂(IL-1ra)的对海马神经元的保护作用，及其对代谢型谷氨酸受体5(mGluRs)表达的影响。结果说明，白细胞介细胞因子IL-1系统和代谢性谷氨酸受体中的mGluR5均参与大鼠脑缺血再灌注损伤(C1R1)的病理生理过程，IL-1ra作为炎症介质IL-1的拮抗因子，在大鼠脑缺血-再灌注损伤的病理过程中，可能通过增加海马神经元的mGluRs的表达来发挥其神经保护作用。　　 脑血管疾病已经成为严重危害人们健康的严重疾病之一，其发病后严重并发症给社会和家庭带来沉重的负担和经济压力；其中部分慢性脑缺血甚至成为老年性痴呆(SD)和阿耳茨海默型老年性痴呆(AD)发病的重要原因之一。近几十年来，研究慢性脑血流灌注不足(CBH)的双侧颈总动脉阻断(BCCAO)动物模型，被广泛应用于SD和AD致病机理的研究中。　　 本论文的第四章中，即制作大鼠的BCCAO模型，采用1H MRS及MRI技术中的独特的DW1序列，对CBH过程大鼠中枢神经系统(CNS)中以海马和纹状体为代表的脑灰质，以及以胼胝体(CC)和视神经(OP)为代表的脑白质纤维的变化进行研究。结果说明，在BCCAO导致的CBH过程中，大鼠的脑灰质和白质可能都存在不同程度的结构和功能损伤；通过对脑白质胼胝体和视神经两个相互垂直方向表观扩散系数(ADC)值的无创伤监测，有利于临床上对CBH病人脑白质损伤的动态监测和观察，进而为相关的诊断和治疗提供重要的依据。作为连接两侧大脑半球的胼胝体，以及公认的与学习和记忆过程密切相关的海马，二者都受到不同程度的损伤，这可能是CBH过程导致人类认知障碍的重要原因之一。