随着近年经济水平的提高,各类脑疾病的患病率及致死率也逐年升高,这些脑疾病给患者带来不同程度的运动功能缺失,给患者及其家属造成极大的负担,大大降低了人们的幸福指数。运动想象是运动功能状态的一种特殊方式,不仅不依赖患者残存的运动功能,还可以联系患者的主动运动,作为激活运动神经网络的方式。有研究提出运动想象可以局部激活受损的运动网络,以达到改善卒中患者的运动功能的效果。但在目前研究中尚且没有一个统一定论,关于运动想象对大脑神经网络的影响机制。本文重点对多类运动想象任务下和不同时期脑卒中患者心理旋转的脑电数据进行特征提取分析,利用传统格兰杰因果关系、新因果关系和Lempel-Ziv(LZ)复杂度这几种方法,主要从以下三个方面开展工作:(1)提出一种基于新因果关系模型的多种类运动想象分析方法来比较不同任务下的大脑皮层活化差异。采集15位被试在8种任务下的脑电数据,利用新因果关系模型计算出各不同任务下通道间的因果关系值,根据比较不同任务的区别与联系,结果发现KMI(动觉运动想象)、VMI(视觉运动想象)与Exe(实际运动)任务下的大脑区变化都有较高的相似性。并且在做视觉类任务时,枕叶区域活化情况较为明显,“因”节点多位于该区域。(2)提出一种新的脑效应网络构建方法来研究卒中患者不同阶段脑区活跃区域的变化。获取3位卒中患者两个时期(训练前后)的脑电信号和行为数据,两个时期之间经过半个月的心理旋转训练。先利用LZ复杂度和两种因果关系方法对脑电信号进行特征提取和脑网络构建,根据网络偏侧性、节点的度和网络全局效率指标定性分析运动想象任务下脑网络特性。统计结果表明:训练后脑网络连接有了增加,大脑活跃区域也有所扩大。运动想象在卒中康复中的靶点位于枕叶区域。(3)提出一种融合生理信息特征与行为数据方法来评估运动想象对卒中康复的影响。分别对卒中脑电数据进行复杂度分析,对行为数据进行统计,为了避免脑电数据的主观性和行为学数据的偶然性,最后提出一种融合生理信号特征和行为数据的新指标——康复度,用来评估卒中康复效果。康复度越大,则表明康复训练效果越佳。结果表明经过一段时间的心理旋转训练,从脑电数据、行为学数据和融合分析的角度看,三位患者的各项指标有一定提高,且行为学分析结果表明患者对左手的认知能力要稍弱于右手,对180°的刺激图片认知要弱于其他角度(0°、60°和120°)的图片。