针刺作为一种传统中医治疗手段,以毒副作用小、经济、适应症广、疗效显著等特点得到大力推广并逐步被国际医学界认可。然而由于传统中医理论难以与现代生物医学理论相融,使得目前尚无法对针刺的现代生物学作用机制做出明确清晰的解释。现代医学影像技术尤其是功能核磁共振成像(fMRI)的发展为揭示针刺内在影像学机理提供了新的研究途径和有效的评价手段。借助现代医学手段功能磁共振成像技术揭示中医针刺潜在的神经机制,不但可以丰富中医针灸理论的科学内涵,而且可以促进中医针灸在世界医学范围内的进一步推广与应用。　　 目前的针刺影像学研究重点关注针刺穴位即时效应所引发的大脑功能皮层的空间响应分布,而缺乏对针刺持续性效应的时间层面特异性演化的考察,也没有探讨脑区之间交互作用关系,尤其是关于因果有效连接度的探讨。由于针刺效应的发挥是一个复杂的过程,不可能简单通过激活大脑抑制区而实现,而是需要通过多个脑区的协同加工作用来完成。因此,充分结合针刺效应在空间维度和时间维度上的表现,探讨针刺中枢神经的脑功能网络连接模式及网络核团内部的神经传导通路,有望为针刺效应的大脑协同加工作用机制提供进一步地解读。此外,目前大部分的针刺影像学文献都是在健康被试身上取穴位做实验,难以体现针刺治疗疾病的临床特异性。本研究还对中风病人和健康被试进行针刺阳陵泉穴(GB34)任务,采用优化的多元格兰杰因果分析(Inultiple Granger Causality Analysis,mGCA)方法验证了阳陵泉穴的治疗效应及临床特异性。本文致力于mGCA算法的优化,及其与独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)算法的融合,并将其应用于针刺穴位特异性研究,主要包括以下三部分内容:　　 首先,在针刺健康被试太溪和丘墟两穴位的静息态脑网络研究实验中,采用ICA与mGCA相融合的方法分先离出静息态及针刺后静息状态下的脑网络,再研究针刺网络内部核团及网络之间动态响应模式的因果关联性,深入探讨针刺两个穴位对静息态脑网络存在的特异性调节机制。研究结果表明,针刺不同穴位引发的持续性效应对静息态网络内部核团或网络之间产生不同的因果调节,为反映针刺穴位相对功能特异性的脑网络协同加工机制提供了新的证据。　　 其次,对多元格兰杰因果算法应用于fMPI数据处理的方法在时间序列提取方式上和组分析统计检验上进行了优化,并将其应用于针刺健康被试太溪和丘墟实验,探索穴位特异性随时间演化的神经表象。对针刺丘墟和太溪两穴位的后静息态数据进行按时间分段,探索针刺两穴位引发的神经响应核团之间的因果交互作用关系的动态演化,体现了同一神经节段不同经络穴位的相对功能特异性,从而为揭示不同大脑激活响应核团在针刺效应作用不同阶段的动态因果响应模式提供了新途径。　　 最后,应用DTI图像和fMRI图像技术探索了针刺偏瘫病人阳陵泉穴的治疗效应及临床特异性。先应用DTI成像纤维束跟踪技术对中风病人和健康被试的皮质脊髓束白质纤维进行显示及特征描述,并对针刺患侧GB34治疗一个月前后的偏瘫量表评分,将得分之差与纤维束数目作皮尔逊相关。研究结果从行为学和影像学上肯定了针刺GB34对偏瘫的治疗效果,并推测偏瘫病人损毁同侧皮质脊髓束的纤维数目越少,该病人会有更好的运动功能恢复。继而采用优化后的mGCA方法对中风病人和健康被试在针刺阳陵泉穴任务状态下的运动相关脑区的因果关系进行分析,考察偏瘫组对比于健康对照组增加或减少的因果连接度值所蕴含的运动功能恢复状况,从神经传导通路改变上验证了GB34的临床特异性。　　 本文采用ICA与mGCA相融合的方法深入分析了针刺穴位相对功能特异性大脑协同加工机制,并将mGCA方法进行优化以探索穴位特异性随时间的动态演化,还探索了针刺阳陵泉穴在偏瘫病人上的治疗效应和临床特异性。本文不仅为探讨针刺作用机理提供了新的研究思路和有效的评价手段,也为针刺疗效的生物信息学基础提供科学的理论依据。