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第一部分 完全性胸段脊髓损伤后大脑MRI研究[目的]从大脑结构、功能、网络不同层面研究完全性胸段脊髓损伤后大脑改变,探究灰质体积（GMV）和皮层形态的改变,以及结构协方差网络（SCNs）的拓扑属性差异,研究GMV变化和临床变量之间的关系,通过局部一致性（ReHo）和低频振幅（ALFF）探讨静息状态下大脑功能网络的差异,以更全面地认识完全性胸段脊髓损伤后大脑重塑改变,为这类患者制定更准确和具体的康复训练策略提供理论基础。[方法]24例完全性胸段脊髓损伤患者和26例健康对照者,利用基于灰质的形态学测量法（VBM）和基于皮层的形态学测量法（SBM）分析大脑形态学变化,并采用基于GMV和皮层形态的SCNs图论网络分析方法来研究病程在1年内的完全性胸段脊髓损伤患者的SCNs的变化,采用偏相关分析来探讨GMV变化与临床变量之间的关系,通过比较完全性胸段脊髓损伤患者和健康对照者的ReHo和ALFF值,探究静息状态下神经元自发活动的差异。[结果]①与健康对照组相比,完全性胸段脊髓损伤患者左侧中额叶皮层、右上眶额叶皮层和左下眶额叶皮层GMV下降（FWE校正,体素水平p<0.05）。②SBM分析,患者组较健康对照组在眶额叶外侧和脑岛区域折叠系数降低,额上回区域沟深减少,中额叶前部、颞上回、额下回岛盖部、额下回三角部区域皮层厚度明显降低（P<0.001,团块水平FWE校正）。③基于灰质体积结构共变网络分析,患者组右侧前扣带皮层（ACC）和左下眶上额皮质（OFC）的中介中心性（BC）明显增高,双侧中OFCs节点度和节点效率明显增高。患者组右侧壳核BC明显低于健康对照组。④基于皮层厚度结构共变网络分析,患者组左侧三角部和左内嗅皮层的BC明显增高,而左侧中央前回的BC低于健康对照组;患者组双侧楔状叶的节点度和节点效率明显降低;右侧顶上皮层的节点度明显低于健康对照组。⑤偏相关分析仅显示患者组右侧中额叶皮层的GMV与自评抑郁量表（SDS）评分呈负相关（r=-0.503,p=0.017）。⑥与健康对照组相比,患者组右中央后回、右小脑、右梭状回的ReHo明显增高（p=0.001,cluster=10）。⑦双侧小脑ALFF增高（p=0.05,cluster=80）。[结论]①完全性胸段脊髓损伤后GMV减少主要涉及心理认知相关脑区,而非感觉运动脑区,心理认知脑区信息传递效率提高,神经心理治疗应被考虑到康复治疗的早期阶段,以防止不可逆的心理认知脑区的结构变化。②完全性胸段脊髓损伤后,初级运动皮层以及视觉相关的脑区的信息传递效率降低,而与运动控制相关的脑区信息传递效率增加,主要涉及到运动观察和运动模仿,为康复训练方案的选择提供参考。③完全性胸段脊髓损伤后大脑自发神经元活动发生了变化,主要涉及躯体感觉运动相关脑区。第二部分 完全性胸段脊髓损伤后大脑静息态EEG研究[目的]探讨完全性胸段脊髓损伤患者静息态脑电（EEG）,包括脑电波的活动特征及脑电波的相干性（Coherence）,探寻完全性胸段脊髓损伤后大脑神经电生理的变化。[方法]本研究按照入选标准招募了 27例完全性胸段脊髓损伤患者和26例健康对照者,利用功率谱和相干性分析完全性胸段脊髓损伤患者大脑自发脑电的频域特征。[结果]①与健康对照组比较,完全性胸段脊髓损伤患者的Delta、Theta、Alphal频段的功率谱显著高于健康对照组,其余频段的脑电波与健康对照组相比无显著差异。②患者组的注意指数（TBR）（p=0.484）显著高于健康对照组。③与健康对照组的脑电相干分析比较,闭眼状态下,患者组在Theta、Alpha1、Alpha2频段各电极对的相干系数低于健康对照组,睁眼状态下各脑电波的电极对相干系数无显著差异。[结论]完全性胸段脊髓损伤后静息态Delta、Theta、Alpha频段功率谱发生了改变,这些改变可能与患者的抑郁、情绪、认知相关,而这类患者的注意力障碍可能是被忽略的方面。完全性胸段脊髓损伤后大脑相干值的变化可能是损伤后出现工作记忆及注意力、任务执行能力下降的可能原因。第三部分 完全性胸段脊髓损伤康复治疗后的纵向fMRI及EEG研究[目的]经过3个月的康复训练后,采用功能磁共振成像（fMRI）及脑电（EEG）研究完全性胸段脊髓损伤患者大脑结构和功能发生的改变。[方法]本研究共招募8例完全性胸段脊髓损伤工伤患者。利用VBM、SBM方法,以及基于GMV和皮层形态的SCNs图论网络分析研究完全性胸段脊髓损伤患者经过3个月的康复训练后大脑的结构和网络的变化;通过ReHo和ALFF分析,探究康复训练后完全性胸段脊髓损伤患者静息状态下神经元的自发活动变化。通过静息状态下EEG功率谱和相干值的分析研究康复训练后的神经电生理改变。[结果]①经过康复训练后患者的体空间GMV较训练前显著增加,中央后回、中央前回、扣带回、海马旁回的皮层厚度较康复训练前增加;②拓扑结构网络分析发现全局属性在康复训练前后无显著性差异,基于GMV的结构共变网络分析发现训练后颞下回的节点度增加和杏仁核、梭状回的BC增高,而基于SBM的结构共变网络分析发现眶额叶、颞上回的节点度增加;③静息态核磁共振中ReHo和ALFF较训练前减低。④脑电分析发现3个月的康复训练后,部分完全性胸段脊髓损伤患者的Delta、Theta、Alpha、Beta频段的功率较3个月前有变化,主要在额区、顶区、枕区;大部分脑区之间相干性增高。[结论]完全性胸段脊髓损伤后进行3个月的康复训练后,大脑结构及功能都发生了变化,这种变化除了涉及感觉运动功能相关的脑区,还涉及到与情绪行为、认知、视觉等非运动感觉区域的脑区,这些结果提示我们在以后的康复训练中在关注感觉运动功能恢复的同时,情绪行为及认知方面也需要被关注。