我国有着辽阔的高原,近年来,有越来越多的人到高原地区旅游或工作。高原地区海拔高、低压、低氧,其中对人影响最严重的就是缺氧,缺氧会损伤人脑的认知功能,表现为短时记忆力、视听觉感知力下降及执行控制功能、注意转换能力受损等,因此对长期缺氧导致的大脑损伤进行研究具有重要意义。脑电图技术(electroencephalogram,EEG)具有高时间分辨率特点,能够及时捕捉到发生在毫秒级中的快速的、动态的认知事件;EEG信号是多维度的,包括时间、空间、频率、功率和相位等五个维度信息,并且其以低廉的成本、易操作性和便携性深受研究人员的喜爱。但EEG的缺点是空间分辨率较低,无法给出脑部影像。目前人们常使用EEG技术通过分析高原数据的脑电图是否异常、判断脑电信号的节律值以及计算信号能量值是否有差异性。针对目前对高原数据的处理局限于提取一些简单特征值,而没有深入大脑内部研究的问题,本文将从一种全新的角度探讨缺氧给大脑带来的损伤,首次将大尺度脑网络与高原缺氧相结合,分别对移居海拔400m、2890m、3600m和4500m两年的居住者的静息态脑电信号进行相关研究。以静息态f MRI研究得到的8个大尺度脑网络的空间分布作为先验信息,求得8个大尺度脑网络的能量分布,探索相关脑功能损伤;此外,通过分析任务态脑电数据进一步研究了缺氧对人脑认知加工过程的影响,将大脑看作一个复杂网络,提出一种基于功率和相位的多特征功能脑网络构建方法,通过分析脑网络的全局与局部属性寻找不同海拔之间的差异性,从而总结高海拔被试的认知功能的受损情况和显著差异的核心节点。具体内容包括:(1)分析Stroop实验范式下四个海拔读词阶段和辨色阶段的行为学数据,主要包括平均反应时间、平均正确率等指标,并引入信息传输率(ITR)指标来评估被试大脑信息传输速率,发现被试的读词速度总快于颜色命名速度。(2)从大尺度脑网络角度探索缺氧导致的相关脑功能损伤,根据静息态EEG信号估计头皮能量,采用源定位技术获得皮层电流密度,然后统计各个大尺度脑网络分别在7种节律上的电活动强度。最后对不同海拔的大尺度脑网络能量值进行单因素方差分析。发现θ、α1、β1和β2节律下多个大尺度脑网络存在显著差异,并且推测海拔高度对人脑影响有一个阈值的存在。(3)构建一种多特征功能脑网络,首先提取每个通道EEG信号的功率和相位特征值并组成特征向量,将每个通道的特征向量作为网络的节点,将特征向量之间的相关系数作为网络的边构建功能脑网络,由此可以得到不同阶段下的不同节律的多特征复杂网络。通过分析所构建脑网络的多个全局与局部属性指标,发现不同海拔被试在不同节律下的多个网络属性上存在显著差异,推测长期缺氧影响了大脑任务执行的效率,使得高海拔被试的认知加工能力受到损伤。