近半个世纪以来,理论发展与技术飞跃已经使得核磁共振波谱（NMR）的应用范围从物理、化学延伸到了神经科学和生物医学。本论文的主要内容是应用液体高分辨核磁共振波谱技术研究表面活性剂体系的物理化学性质和不同生理、病理状态下大脑的新陈代谢。深层次理解表面活性剂体系的物理化学性质是有效研发和合理使用表面活性剂的基础。综合利用质子化学位移,弛豫时间,自扩散系数和2D NOESY等多种NMR方法可以获得表面活性剂溶液的分子水平的细节信息。在第二章中应用这些技术研究了非离子型表面活性剂月桂醇聚氧乙烯（23）醚（Brij-35）在水溶液中的自聚集胶团构象和动力学。在第三章中讨论了Brij-35与不同类型的离子型表面活性剂混合溶液中两种表面活性剂之间的相互作用和生成混合胶束的相对排布。同时,通过自扩散系数的测量得到了混合胶束的组成及生成机制的信息,揭示了混合溶液中两种表面活性剂生成混合胶束时是不同步的机制。重复使用吗啡或其它阿片类物质往往会造成药物依赖。随着人们对药物成瘾机制认识的不断深入,谷氨酸能和γ-氨基丁酸（GABA）能神经递质系统在吗啡依赖/成瘾过程中所起到的作用正受到越来越多重视。本论文第四章的主要内容是以离体高分辨1H核磁共振波谱为手段研究了重复吗啡给药及停药所引起的大鼠前额叶皮层（PFC）和海马中包括谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）和GABA在内的神经递质以及其它一些物质代谢的改变。结果表明重复吗啡给药会导致神经递质的代谢发生明显变化,并且这些变化有区域性差异的。重复吗啡给药后神经递质代谢的变化可能反映了中枢神经系统为响应重复吗啡给药而产生的适应性变化。与放射医学/核医学的方法相比,¹³C NMR的方法在研究脑代谢时可提供更多的关于代谢途径的信息。目前,这种方法在研究脑三羧酸（TCA）循环、丙酮酸再生途径、神经胶质细胞-神经元间Gln-Glu-GABA代谢循环以及神经/精神疾病的物质基础等方面都取得了广泛的应用。本论文的第五章首先综述了¹³C NMR的方法及其在研究脑代谢中的应用。然后,利用¹³C NMR方法,尝试研究了前脑缺血再灌