第一部分三种麻醉方式对大鼠任务态功能磁共振和静息态功能连接结果的影响研究目的:探讨三种不同麻醉方式对SD大鼠及Wistar大鼠的任务态功能磁共振及静息态功能连接磁共振结果的影响。材料与方法:本研究共采用24只SD大鼠及24只Wistar大鼠。大鼠被平均分为三组并在三种不同的麻醉方式下进行f MRI扫描。三组大鼠分别在2%-2.5%异氟烷（isoflurane,IFR组）、右美托咪定团注结合持续滴注（dexmedetomidine,MED组）、右美托咪定团注结合低剂量异氟烷（MED&IFR组）下进行麻醉。每只大鼠都进行一组任务态功能磁共振（前爪电刺激）及一组静息态功能磁共振扫描,每组扫描包含不同时间点的三次重复扫描。实验中比较了三组大鼠在对侧初级感觉皮层前爪区（S1FL）的平均BOLD信号响应。针对静息态数据分析,我们引入了一个新变量r ICS用来量化双侧对称的半球间功能连接。研究结果:相比于Wistar大鼠,SD大鼠显示出了较低的刺激引起的对侧初级感觉皮层前爪区BOLD信号响应（F=42.367,P<0.001）。MED组的Wistar大鼠在任务态功能磁共振实验中显示了最稳定的对侧初级感觉皮层前爪区的激活（P<0.001,相较于其余二组）。MED&IFR组的SD大鼠比其余二组拥有最高的r ICS值（P<0.001及P=0.001,分别对于IFR组及MED组）。Wistar大鼠在三种麻醉方法下均显示出了较低的r ICS值。研究结论:Wistar大鼠在三种麻醉方法下均没有显示出双侧对称区域特异的半球间功能连接。右美托咪定团注结合低剂量异氟烷是一个稳健的可以在SD大鼠取得稳定半球间功能连接结果的麻醉范式。SD大鼠及Wistar大鼠上都表现出了任务引起的BOLD激活和双侧对称区域特异的半球间功能连接范式失耦联的情况。第二部分大鼠功能磁共振数据自动化处理流程的建立与任务刺激设备的制作研究目的:通过修改现有开源的基于人类f MRI数据的软件包建立一套基于Matlab平台的自动化的大鼠功能影像数据处理流程,并构建一套磁共振兼容的恒流大鼠前爪电刺激装置。材料与方法:美托嘧啶和低剂量异氟烷麻醉下进行20只Wistar大鼠和20只SD大鼠静息态功能磁共振扫描,通过SPM8建立40只大鼠平均标准大鼠EPI模板。结合日本东北大学及美国麻省大学医学院的大鼠T2模板及图谱,建立包含精确分割的皮层与皮层下脑区的数字图谱及T2模板。通过AFNI的3d Tagalign方法将大鼠功能像模板与大鼠T2模板配准。对DPARSF软件包和REST软件包代码进行修改,使之与新模板兼容。通过AFQ-master和vistasoft-master软件包制作大鼠的表面皮层文件并通过新图谱制作大鼠的脑区节点文件。同时,我们制作了磁共振兼容的恒流大鼠前爪电刺激装置及“扫描-刺激”同步刺激范式设计软件,并对5只在美托嘧啶麻醉下Wistar大鼠进行任务态扫描。研究结果:我们建立了一套包含212个精细分割的皮层及皮层下脑区的电子图谱和EPI功能像-T2结构像配准良好的模板体系。修改后的大鼠自动化处理软件能够自动完成大鼠功能数据必需的预处理和相关的后处理步骤,大鼠图像配准误差在各个方向低于单个体素大小。电刺激前爪任务态中大鼠对侧前爪感觉皮层明显激活,激活位点与图谱前爪感觉皮层重合良好,BOLD信号响应峰值为4.5%±0.6%。修改后的大鼠模板和利用模板制作的皮层节点等文件能够直接的在Rest Slice Viewer上及Brainnet View使用,并叠加功能磁共振结果展示3D结果。研究结论:基于Matlab平台的大鼠功能影像自动化处理软件极大的促进了功能影像处理的便利性和准确性,也使结果的可视化和理解更为方便和直接。第三部分单侧内囊梗塞大鼠模型的建立与行为学评估研究目的:利用光栓法结合立体定位仪建立稳定的单侧内囊梗塞模型并运用多种行为学方法评估单侧内囊梗塞大鼠运动感觉功能障碍。材料与方法:实验包含雄性SD大鼠26只。大鼠用异氟烷（2%-2.5%）麻醉成功后俯卧位固定于立体定位仪,在前囟左侧3.1mm,尾侧2mm处开颅窗,利用套管置入光纤置前囟腹侧7.2mm处,尾静脉注射玫瑰红（20mg/kg）,利用激光器发出的532nm绿光对内囊位置照射2分钟。将大鼠随机平均分成两组,分别采用不同激光照射功率（10w,20w）进行照射。大鼠建立缺血性脑卒中模型24h后,在7T MR上进行T2加权像监测,以确定大鼠造模成功。在卒中造模后,1,3,5,7,11,27天进行T2加权像扫描及改良大鼠神经功能缺损（mNSS）行为学评估。研究结果:磁共振T2图像显示共计19只大鼠造模成功,其中小功率组（10w）7只,大功率组（20w）12只。小功率组造模后24h点病灶大小为6.5±1.8 mm3,大功率组造模后24h点病灶大小为29.8±4.8 mm3。大功率组大鼠病灶面积在各个时间点均显著大于小功率组（P<0.001）。m NSS评分结果显示小功率组各个时间点的m NSS评分均小于4分,大功率组各个时间点的m NSS评分均显著比小功率组大鼠高（P<0.01）。研究结论:光栓法结合立体定位仪可以建立具有大小稳定局限的内囊梗塞病灶的大鼠模型,采用10w以上的激光照射功率建立的模型具有更显著的运动感觉功能障碍,更适合用于进行运动感觉功能障碍的研究。第四部分静息态功能磁共振评估单侧内囊卒中大鼠的运动感觉功能恢复研究目的:利用静息态功能磁共振功能连接分析方法探究单侧内囊卒中大鼠卒中后的感觉运动皮层半球间功能连接与丘脑-皮层功能连接的改变,并探索卒中后异常的功能连接模式是否与卒中后的感觉运动功能障碍相关。材料与方法:56只SD大鼠进行单侧内囊卒中造模,其中设置18只假手术组。大鼠在造模前3天内、后1天、后20天进行静息态功能磁共振扫描,在卒中后1、4、10、20天进行行为学测试。行为学测试包含m NSS测试、改良平衡木试验及Von Frey纤维丝试验以综合评估大鼠卒中后感觉运动功能障碍。分别以初级感觉皮层前爪区、初级运动皮层及对侧腹侧丘脑为种子点进行功能连接分析,得到功能连接图,并采用重复测量方差分析对功能连接图进行分析。提取异常的功能连接信号值与行为学结果进行相关分析。最后,尝试利用逻辑回归对急性期的静息态功能磁共振结果进行卒中预后模型建模。研究结果:大鼠造模后1天及20天两侧感觉皮层功能（以及运动皮层）功能连接减低（P<0.001;P=0.021）,但卒中组与假手术组之间并无差异（P=0.218;P=0.164）。卒中后对侧腹侧丘脑与对侧感觉皮层功能连接增高,与同侧内囊后肢区域功能连接降低。相关分析结果显示卒中后一天点对侧感觉皮层与丘脑功能连接强度与1天点及20天点Von Frey纤维丝试验（r=0.501,P=0.002;r=0.486,P=0.003）及20天点改良平衡木试验时间（r=0.533,P=0.001）均呈显著相关关系。logistic回归模型显示病灶面积与对侧皮层与丘脑功能连接值均对预后预测有显著作用（Z=2.236,P=0.0195）。研究结论:两侧感觉皮层功能及运动皮层功能连接减低与手术过程相关而与内囊梗塞无关。卒中急性期对侧初级感觉皮层与对侧丘脑的功能连接强度的增强不仅与卒中急期的行为学表现相关,同时与卒中慢性期的感觉运动功能障碍相关,提示该指标有潜力作为单侧内囊卒中后感觉运动功能障碍预后的一个早期预测因子。