生物医学信号是一种由生命体发出的不稳定的自然信号,也是一种低频多噪声的微弱信号。大脑信号在众多的生物医学信号中是最典型的一种,如何通过对大脑信号进行提取和分析来对大脑的工作机制和病理生理机制进行研究,一直是自然科学领域面临的难题。大脑的信息处理和工作机制可以表征为复杂功能网络,当大脑局部由于肿瘤占位而受到损害时,由于大脑高级皮层的可塑性,可能引起脑皮层功能的重组和脑认知功能的代偿。基于脑功能网络分析的肿瘤患者的认知特性研究,可为脑肿瘤患者的术前手术路径规划和术后认知功能恢复提供新思路,具有重要的临床应用价值。论文基于ICA方法研究了脑胶质瘤患者静息态脑网络中的默认网络和感觉运动网络,分析患者术前术后基本神经功能区的变化;基于小世界网络特性进一步分析术前术后神经高级皮层的功能变化和代偿现象;同时初步探讨了性别差异对大脑认知的影响。论文主要的研究内容和创新点如下:1.基于ICA方法对胶质瘤患者静息态脑网络的默认网络和感觉运动网络进行研究。研究发现胶质瘤患者的默认模式网络和感觉运动网络都存在着异常连接,表明了肿瘤对大脑功能网络造成了明显的功能损害;而在对患者手术前后数据的研究中发现,患者术后较术前网络功能下降,说明手术对基本神经功能区有一定的破坏。2.基于小世界网络分析方法的胶质瘤患者高级认知特性研究。研究发现肿瘤患者的核心节点向肿瘤对侧偏移,术后被抑制的节点可能被重新激活。通过比较分析患者术前、术后默认模式网络和感觉运动网络的具体变化,发现肿瘤对病人的认知能力和运动能力有一定的影响,手术后有一定改善,并且根据测试评分表发现术后的认知测试情况较术前有所改善。3.基于男女性别差异的大脑静息态网络研究,初步探讨男女在默认网络和感觉运动网络等初级神经功能区上的差异。结果发现两性大脑功能差异和认知表现有一定的一致性,两性大脑在某些功能上的差别可认为与两性在负责相关功能的脑区所具有的差异相关。