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功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)具有无创性、无辐射性、较高的空间分辨率等多重优势,基于血氧水平依赖(blood-oxygen level dependent, BOLD)原理的fMRI技术已成为现今研究脑科学和生命科学的重要工具。功能分化和功能整合是脑功能的两个基本组织原则,大脑同时需要激活多个空间上分离的脑功能区域来完成其功能。在功能整合的前提下,有效连接(effective connectivity)能够建立神经元之间交互作用的因果关系,动态因果模型(dynamic causal model, DCM)是一种有效连通性的分析方法,研究一个神经区域的激活通过区域间的连接导致其他神经区域激活水平的变化,并且通过自连接改变自身的激活水平,反应神经活动的动态过程以及实验因素对神经活动的调节作用。本文旨在利用fMRI技术,使用DCM分析大脑不同任务下,不同区域之间的有效连通性,并结合脑电功能磁共振(Electroencephalogram-functional MRI, EEG-fMRI)同步技术,研究静息状态下癫痫患者大脑特定区域之间的有效连接。具体研究内容和取得的创新之处如下:1.利用代价函数掩模法归一化局部脑损伤fMRI功能像,结果证明此方法可有效地减少局部脑结构异常在归一化过程中的扭曲,提高脑功能区定位的准确性,为脑功能有效连接的研究提供了可靠的前提基础。2.首次将DCM用于研究心算借位减法运算,讨论左侧顶上小叶,左侧顶下小叶和左侧额中回之间的效应连接,并得到符合生理意义的连接网络。3.首次将EEG-fMRI同步检查得出的发作间期痫样放电时间点应用于DCM的评估中,解决了癫痫患者在静息状态下缺少任务时间点的问题,将DCM用于研究癫痫的静息功能数据是本文的重大突破,采用DCM对比了痫样放电引起的大脑皮层及小脑活动情况,观察内侧颞叶癫痫发作间期痫样放电引起的内侧颞叶及外侧颞叶皮层之间的关系,对两者之间的效应连通性和前后影响的因果关系进行分析,更深层次地探讨内侧颞叶(海马、海马旁回、杏仁核)在内侧颞叶癫痫痫样放电中的作用。这一研究将有助于从脑功能的角度了解癫痫患者某些临床症状的发病机理,为今后癫痫诊治的发展提供一定的帮助。