智力代表人类的一个决定性特征,关系到我们学业、工作、经济、健康、寿命等生活的各个方面,了解个体智力差异的神经机制可以优化我们的认知发展。当前人们对预测个体水平的个性化认知或健康结果的成像生物标记物的兴趣日益增加,然而对于个体智力的预测因素和神经机制研究存在大量争议,源于大多研究忽略了个体智力的异质性,仅寻找与智力相关的单一神经生物学特征,或者使用单一的神经成像模态,难以推广到新个体。另外,人脑结构极其复杂,约数百亿个神经元相互连接,全脑功能和结构连接共同产生人类的行为和认知,所以多模态脑连接组分析可以更加全面完整地揭示大脑内部机制。本文主要以结构磁共振成像（s MRI）、功能磁共振成像（f MRI）和弥散张量成像（DTI）数据为载体,构建全脑皮层厚度连接（CTC）、功能连接（FC）和各向异性分数连接（FAC）,采用基于连接组预测模型（CPM）改进的多模态连接组预测模型（Multimodal-CPM）,提升智力预测性能,探索与智力相关的多模态连接神经标记,以及个体间智力存在性别差异的生物学神经机制。主要工作如下:1.多模态脑连接组提升对智力的预测性能。构建了CTC、FC、FAC三个模态脑连接组,并针对如何有效融合多模态脑连接特征的问题,基于前人研究的连接组预测模型（CPM）改进了一种能够融合多模态连接组的预测框架,称之为基于多模态连接组的预测模型（Multimodal-CPM）,从不同方向比较了CPM和Multimodal-CPM应用于单模态和多模态连接对于流体智力的预测性能,研究发现基于Multimodal-CPM应用于多模态脑连接预测智力时表现优越,包含越多模态连接时的预测性能越高,比CPM应用于单模态连接有较为显著地提升,而CPM应用于多模态连接相比单模态连接预测性能明显削弱。2.具有智力预测性能的多模态连接具有重叠和独特互补特性。将Multimodal-CPM应用于FC,FAC,CTC三种模态的组合连接,计算出每次迭代都会选择的共识连接边缘,探索与智力相关的多模态共识连接背后的神经生物学特性。研究得到各模态共识连接的重叠信息:数量和预测贡献权重都较大的FC,FAC,CTC连接的脑叶有前额叶,枕叶,边缘叶。以及各模态共识连接的独特互补信息:连接于小脑的FC,连接于运动皮层和皮质下区的FAC,连接于岛叶和颞叶的CTC,连接于顶叶的FC、FAC为各脑叶独特的智力预测性连接。3.个体间智力的性别差异研究。基于Multimodal-CPM分别应用于男性和女性的多模态共识连接,结果显示,FC对于女性的智力预测贡献大于男性,CTC对于男性的智力预测贡献大于女性;女性连接于枕叶的FC、FAC、CTC的数量和预测贡献权重都低于男性,连接于前额叶和运动皮层的FC、FAC、CTC的预测贡献权重都高于男性;男性连接于默认网络、视觉A的FC数量和预测贡献权重高于女性,而女性连接于视觉联想网络、小脑网络、突显网络的FC数量和预测贡献权重超过男性。