癫痫（epilepsy）是脑内复杂的神经细胞同步放电导致的一类慢性神经疾病。全面强直阵挛发作（generalized tonic-clonic seizures,GTCS）是原发全面性癫痫（idiopathic generalized epilepsy,IGE）中的常见亚型,发作症状为全身肌肉出现持续的强直性收缩和抽搐,神经元活动异常活跃,伴随反复和短暂的行为认知功能失常,甚至丧失意识,且不存在明显病变区域,涉及多个网络区域的损伤。小脑与大脑皮层存在广泛连接,且小脑在认知、注意和情感等方面发挥重要作用。大量关于癫痫疾病的脑影像研究发现小脑的多个脑区出现异常,表明小脑病变与癫痫发作密切相关,小脑可能参与了癫痫疾病异常放电的整合和调节。然而,这些研究还没有从宏观层级组织的角度对癫痫小脑的异常模式进行刻画。因此,本文旨在利用连接组梯度方法阐明小脑功能层级结构,并挖掘其背后的结构基础,为探索小脑在癫痫疾病中的异常现象提供新的视角。本文利用多模态脑成像分析方法,探测GTCS患者小脑潜在的神经机制,主要包括两方面的研究。首先,通过探究GTCS小脑皮质大尺度连接梯度的紊乱,再将异常模式与基因表达图谱进行回归分析,发现存在显著的空间相关性,强调了底层转录组信息融合对小脑层级模式的影响。进一步,功能富集分析结果发现,表达权重值为正的基因主要富集在与细胞因子调节相关的条目。其次,基于小脑亚区的灰质体积构建形态学结构网络,探测患者小脑结构网络拓扑异常。并基于结构与功能的融合构建回归模型,探究患者小脑功能-结构异常的对应关系。结果发现两组被试的结构-功能对应关系在小脑各区域分布上表现出显著不同,且与主梯度呈现显著负相关。组间比较发现患者的结构-功能对应关系一致降低,证明结构-功能关系可以表征小脑功能紊乱,并作为功能梯度潜在的结构属性。拓扑属性比较发现,两组被试的小脑区域都表现出小世界性,但患者组最短路径长度降低。同时,患者局部属性异常脑区与结构-功能对应关系和功能梯度的紊乱区域都存在重叠,表明这些区域的异常可能会介导异常的小脑区域的结构-功能关系和梯度模式,为解释GTCS的病理机制起到关键作用。综上所述,本文探究小脑功能梯度模式的整体压缩及其潜在的结构和分子基础,找到支撑小脑功能变异的认知功能、基因表达和解剖基础,进一步充分理解全面性癫痫发作的病理生理机制。