扩散张量成像(DTI)是一种新型的磁共振成像技术。利用DTI技术，可以进行基于活体的大脑解剖连接和神经环路的研究，而且近年来被应用于大脑解剖网络的构建和分析，可以从全局角度来进一步认识大脑的组织结构和功能。攻读博士期间，本人的主要工作包括以下两个方面：一是早期盲人的脑白质扩散异常及可塑性研究，第二个方面是基于DTI的大脑解剖网络研究。本文的主要内容和创新点如下：　　 利用DTI技术，以早期盲人为模型，首次从全脑的角度研究了单感觉模态剥夺对大脑白质结构的影响，并且通过基于体素和基于白质骨架两种空间统计方法，取得了一致性的结果。此外，通过纤维跟踪算法对盲人的视放射白质进行重建来研究其视觉通路，通过组图映射的方法发现早期盲人视放射白质有显著的扩散异常，这可能与早期的视觉剥夺所导致的白质发育不成熟或者跨神经元变性有关。另外我们还进行了早期盲人的大脑白质结构的可塑性研究，结果发现，同正常人相比，与运动功能密切相关的皮质脊髓束白质的一致性在男性早期盲人中显著增强，该结果反映了大脑依赖于经验的代偿可塑性。　　 基于DTI的大脑解剖网络研究包括以下两个方面，第一项工作是探索早期盲人的脑解剖网络的异常模式。首先利用确定性纤维跟踪技术构建大脑的解剖网络，然后通过基于图论的网络属性分析方法，分别从全局和局部角度比较正常人和早期盲人的网络拓扑属性的差异。研究发现，早期盲人的脑网络属性在全局范围内发生了异常变化，主要表现为平均最短路径的增加，全局效率降低和连接度的减少，最为明显的区域集中在视觉皮层。此外，我们还发现其体感和运动功能相关脑区的连接度增加，反映了大脑依赖于经历的代偿可塑性。这同以前关于早期盲人的结构和功能MRI研究的结果一致。该工作第一次通过基于DTI的解剖网络研究了疾病状态下大脑连接模式的变化，说明解剖网络拓扑属性的异常能够反映出疾病状态下大脑结构的变化。另一项工作是利用基于DTI的脑解剖网络来研究正常人大脑的不对称性，通过对大脑左右半球对应脑区的网络拓扑属性指标的比较，我们发现一些节点的连接度，介数中心性，最短路径长度和聚类系数等指标存在明显的左右半球的差异，反映了这些节点在全局连接模式上的不对称性。结合前人的研究表明，通过解剖网络所揭示的脑区拓扑属性的不对称性在一定程度上反映了大脑功能的偏侧性。