近年来结合图论方法的功能连接研究为考察大脑系统层面的特性提供了工具。珠心算训练基于对数字信息的视空间表征操作,能显著提高儿童的计算能力和数学能力,并影响脑结构和功能的可塑性。但关于珠心算训练的功能连接研究、特别是脑网络研究并不多。此外,研究个体差异对提升珠心算训练效果而言有重要意义。近年来海马区域对儿童数学训练效果的影响得到人们的关注,而目前还没有关于珠心算儿童的数学能力个体差异及相关脑机制的研究。本研究将基于功能连接的方法,以海马区域在珠心算儿童数学技能获取中的作用为切入点,拓展到探讨海马-算术相关的网络、全脑静态功能网络以及全脑的动态网络,多层面多角度地探究珠心算受训儿童中训练、数学能力和大脑之间的相互作用。研究一为纵向追踪研究,我们分析经过一年珠心算训练的儿童和对照组儿童的结构和静息态功能数据,计算个体之后三到五年内的数学能力增长率,考察海马的结构和功能与数学能力增长率之间的关系。我们发现珠心算组中左右两侧海马区域的灰质体积和功能连接能够预测个体的数学能力增长率。该研究结果表明海马区域在珠心算儿童数学能力发展中起到重要作用,揭示了珠心算训练、大脑脑区和儿童数学能力发展之间的相互作用。研究二中我们采用研究一中静息态功能数据,构造海马区域和算术相关的脑区组成的海马-算术功能连接网络,考察珠心算训练对该网络连接模式的影响。我们发现珠心算组的海马、视觉和算术各模块分化更加明显,模块内部连接强度增加,并且通过右侧脑区加强各模块间的信息交流。研究结果表明珠心算训练促进这一功能网络内模块的分工和信息的整合。研究三通过分析162个被试的横向静息态数据,探讨珠心算训练对儿童功能网络模块化结构的影响。我们发现珠心算组相比对照组在视觉模块的局部效率和模块内连接有所提高,而在带状盖模块则有所降低;此外,珠心算组中这两个模块的拓扑属性之间以及带状盖的拓扑属性与数学能力之间均存在负相关。该研究结果表明珠心算训练提高了视空间脑区系统内部信息传输效率,强化了视空间操作机制。研究四采用珠心算组和对照组的纵向静息态磁共振数据,构建动态网络来考察珠心算训练对儿童动态网络发育的影响。我们发现珠心算组和对照组的动态网络在多个模块中有随年龄总体一致的变化,但在特定时间段的视觉模块、带状盖模块、默认活动模块和腹侧注意模块的发育情况存在差异。该研究结果表明珠心算训练在一定程度上促进了儿童视空间相关模块以及高级认知功能模块的发育。本研究第一次揭示了海马区域的结构和功能回路对珠心算儿童数学能力发展的预测作用、探讨了珠心算训练对海马-算术这一功能网络的连接模式塑造、采用大样本数据探究珠心算训练对儿童大脑功能模块的影响、探讨了珠心算训练对儿童动态网络发育影响的研究。这四个研究由脑区到系统、由行为到脑机制,以动态视角考察了儿童珠心算训练、数学能力发展、脑机制之间的相互作用,为后续儿童珠心算教学和教育提供参考。