运动想象是脑-机接口的经典范式之一,近年来因其对神经可塑性的促进作用,作为脑卒中后运动功能康复研究领域的新方法受到广泛关注,并对脑卒中后运动功能障碍后遗症的康复有着重要作用。有60%以上几率的脑卒中患者存在失去肢体运动功能的后遗症,其中手部运动功能障碍的出现率更是居高不下。为此,本文设计了一种新的实验范式,采集了手指运动执行与想象期间的脑电信号,研究了手指运动相关的脑电脑网络,即运动相关脑区之间连接关系。本文的主要工作如下:1.本文设计了一种新的手指运动执行与运动想象的实验范式,共有11名健康被试参与实验,每个被试分别进行左手和右手两次实验,每个实验采集运动执行和运动想象两个场景中30个手指动作两次,共60个trails。2.针对传统的独立成分分析方法在去除眼电伪迹时需要庞大的计算量和可能存在不能充分去除眼电伪迹或者丢失脑电数据信息的问题,提出了一种结合主成分分析(PCA),特征矩阵联合相似对角化算法(JADE)以及扩展自回归模型估计法(ARX)的眼电伪迹去除方法。分析了该方法对眼电伪迹的去除的效果,实验结果表明与JADE算法相比,新方法可以更好地去除EEG信号中的眼电伪迹。3.采用Granger因果分析方法,选取与运动功能直接相关的双侧运动前区(PMA),对侧初级运动区(MA)和双侧初级感觉区(SA)为网络节点,分析比较这些区域之间的Granger因果连接性和连接强度。实验结果表明,左手和右手在运动执行或想象的条件下,对侧运动前区与初级运动区之间具有最多的Granger因果trail数,即37±7.3,35.5±8.8,36.3±10.3,39.2±9.0,以及最小的Granger因果关系系数,即9.1±3.2,10.9±3.7,13.2±0.6,13.4±0.6。进一步分析发现,大脑相关运动区之间的Granger因果连接关系和连接强度与被试者的任务手和利手相关,右手手指任务和左手手指任务的脑网络图大致上是镜像的,但右手手指任务出现了的闭合回路更多;并且手指运动执行的脑网络图比手指运动想象具有更多的有效连接。这些结果预示了在脑卒中后的运动功能康复中,格兰杰因果关系脑网络的分析指标有望成为运动功能评估的有效特征,左右利手的患者也应尝试更具个性化的运动功能恢复策略。