中文摘要：

大脑功能光学成像技术同时具有很好的空间和时间分辨率，成本也较fMRI和PET等设备低得多，非常适合用于神经活动的时空综合分析和脑的高级功能的研究。本课题以光学成像方法为手段，从原理、方法学和神经科学问题三个方面展开。在大脑活动光学成像基础上对统计参数映射理论作进一步研究，包括非线性参数模型描述、基于子波的多尺度分解、最优实验设计、有色噪声处理与弱信号监测方法等。研究时空域独立成分分析理论，进行独立

结论摘要：

自主建立了内源性光学功能成像平台,很好的满足了研究的需要。建立了大鼠皮层后肢区(HP)运动控制模型和胡须区(Barrel)感觉模型。研究了V-信号问题，发现在刺激调制下，低频自发振荡信号在刺激时刻会出现相位跳变、幅度增大的现象，左右脑皮层V信号会出现同步现象。并利用皮层的低频振荡信号实现了动静脉的分离。研究了成像中的实验设计问题，提出了快速谱内源性光学功能成像流程。缩短了功能映射时间，提高映射精度，减少了伪映射区域。探索了人类大脑皮层光学功能成像的可行性，并进行了国内首次人类大脑内源性光学功能成像实验。研究了功能成像数据中有色噪声在时、空和频域中的分布特征，提出了噪声分析和处理流程，提高了一般神经响应信号提取方法的灵敏度和准确度；研究了统计参数映射(SPM)、独立成分分析(ICA)和多窗口谱估计等技术在功能成像数据时空分析中的应用，提出了SPM-tICA方法、MTM-tICA方法和Wavelet-tICA三种大脑功能成像时空分析方法。