整体运动知觉（global motion perception,GMP）指在一定的视觉场景中,个体将各个局部移动元素的轨迹整合成一个更有全局性的大刺激,并从中获取刺激运动速度和方向等信息,是人类视知觉的重要方面。随着老龄化社会的到来,越来越多研究者逐渐关注GMP的老化问题。既往研究发现随着年龄增长,老年人的GMP发生显著衰退,这种衰退可以预测老年人在封闭和道路驾驶环境中感知危险的能力降低,也反映临床阿尔茨海默症的严重程度,具有重要的研究价值。脑影像技术的出现,使得对大脑的生理解剖结构和神经功能活动的活体测量成为可能。采用脑成像技术,既往研究发现GMP老化可能和视觉皮层特定脑区加工整体运动信号时的结构和功能改变有关,为理解GMP退行性衰退背后的大脑改变模式提供一定的参考。然而,GMP相关研究还存在模态数据和分析指标单一,缺乏整体运动知觉老化进程的神经基础的探索等缺陷,也尚无基于脑科学视角的延缓整体运动知觉老化的健康手段的探索。因此,本研究通过三个系列研究,旨在基于多模态数据全面揭示GMP老化及老化进程的神经基础并且基于脑科学研究成果探索延缓GMP老化的、可行性强的手段。研究一采用多模态技术,通过青年人和老年人的对照设计探讨GMP老化发生的潜在脑结构、功能、网络等层面的变化机制。行为学上,本研究采用经典的随机范式发现,老年人整体运动一致性阈值显著大于青年组,表明老年人整体运动敏感性降低,其整体运动知觉衰退。灰质结构上,采用基于灰质体素和皮层形态学分析方法发现,老年人视觉皮层发生显著的结构老化,主要表现为视觉皮层的大部分脑区灰质体积减小、皮层厚度变薄以及皮层面积的减小,其中双侧LO、右侧V1、双侧V5和右侧V7灰质体积与一致性阈值的相关显著;双侧V4v、双侧V5、双侧V7和双侧V8的皮层厚度与一致性阈值的相关显著,表明V3a、V4v、V5、V7、LO和V8等脑区的退行性变化可能是GMP老化的结构基础。白质结构上,本研究通过自动量化纤维分析和白质网络分析分别从微观和宏观层面探讨GMP老化相关脑白质结构基础。脑白质微观结果显示,老年人包括丘脑放射冠、胼胝体大小钳、皮质脊髓束、扣带束扣带回、扣带束海马回、额枕下束、下纵束在内的多条纤维束白质完整性发生了显著的衰退。且双侧丘脑放射束、扣带束扣带回和胼胝体小钳、额枕下束的完整性降低与GMP老化密切相关。宏观结果显示,老年人全局效率较青年人发生显著的下降,而特征路径长度较青年人显著升高,且上述白质网络属性的变化与GMP行为表现的显著相关。本研究探索性的发现GMP老化可能与老年人丘脑放射束、扣带束扣带回和胼胝体小钳、额枕下束的白质失连接以及白质网络组织变化有关。静息态功能上,本研究借助静息态的局部功能活动分析、功能连接和功能网络分析揭示了老年人整体运动敏感性下降的静息状态下脑功能活动基础。结果显示,伴随着老化,老年人所有视觉皮层的局部一致性均显著低于青年组,大部分视觉皮层的低频振幅也显著低于青年组,且双侧V3a、V3、V5、LO、左侧V7的低频振幅和一致性阈值的负相关显著,一致性阈值与右侧V8的低频振幅呈正相关。其次,老年人各视觉皮层间的功能连接强度也较青年人显著降低,其中,左侧V5和左侧V3a、V7、右侧LO、V5、V3a之间的功能连接,右侧V5和双侧V3a之间的功能连接与一致性阈值的相关显著。此外,老年人的特征路径长度较青年人显著增大,而局部效率和集聚系数显著减小,且局部效率也显示与GMP的显著相关。这些结果表明,GMP老化可能同样伴随着静息态功能特征变化,其关键性脑区位于V3a、V5、V7和LO区。进一步将上述GMP相关的脑影像学指标作为特征,采用线性支持向量机技术进行模式回归以实现对GMP个体表现的预测。结果显示,个体的多模态脑影像指标能够良好的预测其GMP行为表现,且预测模型中最有贡献的特征主要集中于灰质结构特征和白质完整性特征,揭示了皮层脑形态学的退行性变化在预测个体GMP表现方面的关键功能。研究二通过大样本老年人数据,探讨进入老年期后GMP老化的发展变化及其潜在脑结构和功能变化。基于研究一,研究二按年龄段将老年人分为60-64岁、65-70、70岁以上三个组,探寻步入老年期后老年人视觉皮层结构和功能变化及其对GMP的影响。结果显示,不同年龄组老年人虽表现出一定随年龄老化效应,但未达到统计学效力。而将年龄作为连续变量时,年龄与一致性阈值呈显著负相关,表明步入老年期后,老年人GMP仍处于持续老化阶段。然而,本研究并未发现同时与年龄和阈值相关的脑形态学指标,提示脑形态学指标的老化可能不是老年期内GMP老化的关键因素。老年人右侧丘脑放射束个别节段也显示出老年期内的老化,但未显示出与GMP的相关性。老年人老年期内右侧V4v低频振幅表现出与年龄以及一致性阈值的相关,但右侧V4v局部活动的中介作用不显著。研究三通过三球杂耍训练考察干预前后老年人GMP的变化及其脑可塑性。该研究通过为期6个月的干预实验探索延缓GMP老化的、可行性强的手段。结果显示,三球杂耍训练虽提升了老年人GMP行为表现,但并未达到统计效力。令人遗憾的是,本研究的脑相关分析也并未发现三球杂耍对老年人脑结构和功能的可塑性影响。综合上述三项研究,本研究得出以下结论:（1）老年人整体运动敏感性较青年人显著下降,且老年女性较老年男性下降得更为明显。（2）老年人整体运动敏感性降低主要与视觉背侧通路（V3a、V5和V7）的结构和功能的退行性变化有关。腹侧通路中的V4v和V8的结构老化也可能影响GMP过程,但影响主要集中于步入老年期后。（3）老年人双侧丘脑放射束、扣带束扣带回和胼胝体小钳、额枕下束的白质完整性降低可能是老年人GMP下降的白质结构基础。（4）老年人GMP老化与白质结构网络和静息态功能网络的组织特征变化,尤其是长距离皮层区域之间的信息整合和通信效率降低可能是导致老年人GMP下降的一个重要因素。（5）步入老年期后,老年人GMP仍持续衰退,但单一的脑区变化无法很好的解释这种随年龄衰退进程。