该文选择对内源信号光学成像涉及的一些方法学问题,以及内源信号光学成像的应用进行了研究.主要的研究结果包括:1)使用蒙特卡罗方法系统研究了脑皮层组织吸收系数、散射系数、各向异性因子、折射率等光学特性参数,以及光源入射角、成像数值孔径和光源的波长等光学系统参数对成像的影响,并进行了光电成像系统的信噪比分析.2)针对内源信号光学成像数据的特点,讨论了光学成像数据处理的模型,详细评估了目前几种主要的脑内源信号光学成像数据处理方法的性能和特点.提出了基于独立成分分析的内源信号光学成像数据处理新方法,探讨了其在不同信噪比水平下对皮层激活空间分布模式和时域过程的恢复能力.3)利用内源信号光学成像,研究了躯体感觉刺激在相应躯体感觉区皮层诱发的脑血容量变化的高分辨时空特性.给出了激活区域内各血管成分(动脉、静脉、毛细血管)中CBV变化的详细时域特性.4)对大鼠皮层扩散性抑制模型进行了在体内源信号光学成像,研究了CSD产生和发展过程中皮层反射内源光信号变化的时域特性、波长相关性、空间分布特征及其传播模式,分析讨论了可能导致这些内源光信号变化的内在生理机制.