抑郁症是一种常见的,以抑郁情绪、思维迟缓、认知功能受损为主要临床特征的情感障碍疾病。一旦发病会给个人、家庭乃至社会造成沉重的负担,其发病率高、复发率高,误诊率高,治疗效果欠佳,且目前发病机制尚不完全清楚,这就使得通过早期诊断和预防来降低抑郁症发病率成为当今社会亟待攻克的问题。结合各种磁共振成像技术探究抑郁症的发病机制,以及寻找客观的生物标记物用于抑郁症的诊断治疗成为当今社会的热点。以往的研究更多地关注脑灰质,但越来越多的研究表明脑白质信号与脑功能活动有关。目前研究中大多单独利用功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）或弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）进行脑白质功能活动或者结构的探索,然而单一模态影像数据并不能完整刻画患者大脑的变化情况。随着影像技术的发展,将fMRI技术与其他磁共振成像技术相结合,特别是与DTI技术相结合,为研究大脑功能与结构提供了技术支撑以及解剖模型基础。功能连接的物质基础是结构连接,而结构连接的外在表征是功能连接。结构连接以及功能连接尽管可以对神经精神疾病的认识、人类的认知产生巨大变化,但是更为重要的是功能与结构的融合分析,功能与结构之间关系的研究对进一步理解大脑意义重大。人类连接组为行为和认知提供了框架,而目前神经科学面临的主要挑战是理解连接组内部功能系统的个体差异与环境和表型因素之间的关系,从整个连接组的角度出发去进行大脑与行为表型关系探索的连接组关联研究（connectome-wide association studies,CWAS）仍然是一个挑战。因此,本文利用静息态fMRI,DTI以及临床量表分数等实验数据,进行功能、结构、行为表型多模态融合分析,主要内容包括以下两个部分:1)抑郁症脑白质功能与结构耦合异常研究。分别从全脑白质水平、网络水平以及白质深度层级水平探究抑郁症大脑白质功能与结构耦合异常,并将不同水平得到的功能结构耦合值与临床量表分数计算相关,同时还将结构耦合值作为特征向量尝试进行正常人与抑郁症患者的分类,从而实现进一步揭示抑郁症脑白质功能活动与微观结构完整性之间的耦合关系。研究结果表明,抑郁症脑白质功能与结构耦合从全局到局部都存在异常,抑郁症全脑白质功能与结构耦合异常降低,在多个网络内也存在异常,其中在扣带束以及额叶深部白质功能与结构耦合异常降低可能是抑郁症患者情绪异常和认知功能损伤主要的潜在因素。同时12个网络耦合值以及浅中深三层白质功能结构耦合值能够以较高的准确率区分正常人与抑郁症患者,为未来的临床诊断治疗与临床干预提供了具有重要价值的生物标记物。2)基于多元距离矩阵回归（multivariate distance matrix regression,MDMR）分析抑郁症脑白质功能与行为表型关联研究。应用基于连接组研究的多元距离矩阵回归分析方法来统计分析神经影像学数据和行为表型,即临床量表分数之间的关联关系。首先通过多元距离矩阵回归分析找到与量表相关联的大脑白质区域,并以这些区域作为种子点进一步进行事后分析,即进行种子点与全脑白质体素功能连接的计算,并通过统计检验发现与正常对照组差异的白质区域。最后将抑郁症患者的种子点与差异区域的功能连接,与临床量表分数计算相关性,从而进一步发现并理解连接组中脑与行为表型之间的关联关系。结果表明与抑郁症状严重程度相关的区域位于感觉运动浅表白质系统、上纵束、下纵束、额叶深部白质、胼胝体辐射线额部、视觉浅表以及背侧额顶,为未来抑郁症临床辅助诊断和干预提供有力的支撑。综上所述,本文通过多模态影像数据融合分析,揭示了抑郁症脑白质功能结构耦合异常以及分析了脑白质功能与临床表型之间的关联关系,为进一步探索抑郁症病理机制以及抑郁症临床干预、诊断、治疗提供支撑。