中文摘要：

申请人主要从事功能磁共振成像的脑功能活动网络分析方法及应用研究，主要学术成绩包括1）提出适用于fMRI的时空度量测度，建立了分级聚类的脑网络分析方法；2）从非线性和大尺度两个方向发展了适用于脑功能动态网络的Granger因果模型；3）发现了无意识惊讶情绪阈下加工的神经机制，以及运动想象任务下大脑网络的信息反馈通路；4）发现了社交焦虑障碍和难治性癫痫疾病引起脑功能和结构网络异常变化，提供了神经精神疾病新的影像学诊断证据。发展的方法已经成为四川大学华西医院和南京军区总医院等多家医院的脑功能影像分析的支持。近5年在IEEE 系列和NeuroImage等刊物发表SCI论文40余篇，其中国际一区刊物论文13篇，其中影响因子>5.0论文9篇，部分论文被IEEE系列和NeuroImage等SCI刊物他引150余次，获得教育部自然科学一等奖(排名3)和科学技术进步二等奖（排名2）各1项。

结论摘要：

本项目针对脑功能活动过程以及脑疾病引起脑功能和脑结构异常变化影像学特征科学问题，发展功能磁共振，三维脑结构和弥散张量成像多模态模式识别理论和方法，揭示脑认知活动和癫痫等疾病影像学特征，建立疾病脑影像预测模型，为临床诊断和评估提供客观依据和技术指标。主要包括(1) 针对脑功能信息检测问题，提出低频稳态脑响应概念，建立了低频神经振荡的稳态脑响应检测（SSBR）新方法。发现高级认知能调节低频神经振荡,以及面孔识别对脑网络的相位依赖性调节现象；将SSBR与注意网络测验相结合，把测验信度从0.39提高到0.83，揭示出注意对脑网络的频率特异性调节。（2）提出神经活动水平的磁共振信号反卷积因果模型，实现了在体素和神经活动水平对脑信息传递因果关系的刻画。（3）提出针对脑功能和结构多模态信息融合问题的分析方法。发现象棋大师纹状体体积减小但功能连接增强，提高了脑的计算效率；发现抑郁症患者尾状核体积减小和功能连接减弱，可能是导致抑郁患者情绪低落的原因；提出人格特征脑功能和结构网络分析方法，发现人的性格特质和脑功能和结构有明显的相关，揭示了人格脑网络特征；提出癫痫脑功能和结构网络融合方法，发现癫痫引起脑功能和结构异常变化。该方法应用于创伤后应激障碍患者和抑郁症患者，发现情感环路脑功能和结构网络的异常变化特征。（4）在脑影像模式识别方面，提出随机结构稀疏特征选择方法，实现了对假阳性和假阴性的有效控制；建立多模态脑功能和结构网络模式识别预测模型，应用于神经精神疾病脑影像研究，对社交焦虑症、创伤后应激障碍、抑郁症、癫痫和老年痴呆症患者的识别正确率分别达到82.5%、92.5%、83%、90%和94.4%；建立多中心孤独症谱系障碍诊断模型，对多中心孤独症分类正确率达到80%。项目实施过程中，项目组在国际学术刊物NeuroImage, Human Brian mapping等发表(含已录用)论文43篇，其中SCI论文41篇，影响因子大于5的论文10篇，项目执行期间（2012-2015年）发表的论文被SCI引用1820次。培养研究生18名，授权国家发明专利2项，获得教育部科技进步一等奖1项；申请者获得长江学者特聘教授，在此基础上获得国家自然基金重点项目和科技部863项目的资助。项目组成员与国外同行进行了深入的学术交流与合作。