脑神经系统疾病发作过程中,神经血管耦合作用调控的脑组织微循环通过血流灌注进行物质和能量交换过程受阻,可能会导致脑性瘫痪及死亡。目前临床宏观成像技术并不能进行致病机制研究,同时,现有的针对神经血管耦合单元建模方式只能刻画局部病态信息。目的:本研究旨在建立神经血管代谢多场耦合的血流动力学模型,同时基于运动想象状态下了解神经元集群活动对大脑不同区域代谢血流动力学指标的调节机制。方法:基于脑电(EEG)数据,建立了全脑尺度的神经元集群放电与代谢血流动力学响应之间的动力学模型,该模型解释了神经血管耦合之间的信号传导机制。通过模型分析在不同的运动想象情况下,相应兴奋区域的脑血流量(CBF)、血氧水平依赖(BOLD)等特征指标变化。结果:当被试对双拳、双脚进行运动想象时,相对应的运动皮层会产生类似于实际运动时的神经活动,导致此区域CBF增加,对应的BOLD信号也在一定幅度上增加。但相比于实际的运动变化,运动想象状态下的结果变化幅度要小得多,同时,额下回、眶部、三角部三个脑区显著相关。结论:结果表明本研究建立的模型可以很好的诠释电生理数据与CBF、BOLD之间的耦合关系,对于运动想象生理机制分析具有促进作用,也为脑神经系统疾病的病理研究提供模型计算基础。