孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorders,ASD)是一组广泛性神经发育障碍,其最主要的临床特征表现为社会交流障碍和重复刻板的行为兴趣。目前存在的一个普遍假设是:社会脑网络异常的结构和功能是孤独症谱系障碍患者社会功能失常的基础。目前基于任务态功能磁共振成像、静息态功能磁共振成像和结构磁共振成像的研究在一定程度上验证了这一假设。但是,以往基于静息态功能磁共振成像的研究多以功能连接为基础,缺乏对孤独症社会脑网络有向功能障碍的证据。另外,基于结构磁共振成像的研究也都大多聚焦于社会脑特定区域的结构信息异常,而很少有从发育的角度探究社会脑环路协同变化异常的研究。我们将从有向功能网络和结构协变网络两个角度出发,一方面基于静息态功能磁共振成像数据,探究儿童孤独症社会脑有向因果连接网络异常,另一方面通过基于结构磁共振成像数据,来刻画儿童孤独症社会脑结构协变网络特性。本文的主要内容将包含以下两个部分:通过基于术语的荟萃分析定义“社会脑网络”的感兴趣区域,其中包括内侧前额叶、后颞上沟、楔前叶、额下回、梭状回、额叶-脑岛皮层以及杏仁核等区域,利用格兰杰因果分析方法分析儿童孤独症患者社会脑环路因果连接是否存在异常,且通过异常的因果连接来预测与社会交流有关的临床分数。我们的结果发现,与正常发育儿童相比,孤独症儿童内侧前额叶与双侧杏仁核之间正向的因果连接显著降低,且孤独症患儿异常的因果连接能够很好地预测社交障碍临床分数。我们的因果连接结果证实并延伸了前人孤独症患者内侧前额叶-杏仁核通路异常的结果,并且将其延伸至该通路有向功能的异常,这可能是孤独症儿童社交缺陷的核心基础,为孤独症的提早干预和治疗提供了新的路径。使用基于体素的形态学方法和结构协变分析方法,探究儿童孤独症社会脑结构协变网络模式变异情况,以及其与孤独症患者临床症状表现分数之间的关系。我们的结果发现,与正常发育儿童相比,儿童孤独症社会脑网络区域之间的结构协变网络模式存在广泛的异常,其中以内侧前额叶和后颞上沟与社会脑网络其他区域的结构协变降低为主。同时,这些降低的结构协变与孤独症患儿沟通障碍的分数存在显著的相关性。这可能是多通道感知系统的核心区域-内侧前额叶的结构发育异常所导致的。我们的研究将视角延伸到结构发育的协同性,进而揭示了社会脑网络紊乱的结构基础。综上所述,本文分别从社会脑有向功能网络以及结构协同变化两个角度为理解儿童孤独症患者社交障碍潜在的神经生理学机制提供了新的视角。且两个角度均揭示了内侧前额叶的异常对儿童孤独症社交障碍具有重要作用。我们的研究,进一步从不同角度验证了孤独症谱系障碍的社会脑异常假说,也为以后孤独症早期干预和治疗提供了有力的证据。