研究光诱发和静息两种状态下的脑功能网络的信息传输枢纽、网络聚合能力和信息传输的最小路径的差异性。采用小世界网络理论对脑功能网络进行建模，通过对脑功能网络连接度、簇系数和最小路径进行分析，得出光诱发状态下的信息传输重要枢纽为岛叶、后扣带回功能区；丘脑、海马两处功能网络有较大聚合能力。光诱发过程从额上回经颞中回传输到枕中回。静息状态下的信息传输重要枢纽为楔叶、舌回；中央旁小叶、颞上回脑功能网络有较大聚合能力。静息状态下的左半区最佳信息传输路径为左额上回、左颞中回、右楔叶最后到左枕中回；右脑半区的为右额上回、右前扣带回、左枕下回最后到右枕中回。光诱发状态与静息状态的最佳传输路径有明显的区别。

采用近似熵算法得到19名健康志愿者在5 Hz频率的光（每秒光重复诱发5次）诱发前后的脑电(EEG)θ波段近似熵值(Apen θ)，经T-检验(P<0.05)发现光诱发后Apen θ值显著下降，其中在顶部、前额、颞部和枕部位置有显著性变化，颞部和枕部变化最大，左右半脑平均Apen θ均减少，右脑区更为显著。结果表明Apen θ能够描述外部光诱发情况下的EEG波段特征，并定量给出外部光诱发程度。

利用功能近红外光谱技术(fNIRS)监测颅脑创伤(TBI)模型的大鼠脑组织。在大鼠左头部建立急性局灶性脑挫裂伤模型，以功能近红外光谱技术监测并记录颅脑创伤后大鼠脑部组织的优化散射系数，并利用核磁共振影像学、干湿比重法、有创颅内压(ICP)监测技术监测大鼠颅脑创伤后脑水肿和ICP的变化。实验结果显示创伤后脑部组织的优化散射系数、干湿比重法测量的脑水含量(BWC)和创ICP监测仪测量的ICP，三者在颅脑创伤后随时间的变化规律一致，大鼠脑组织的优化散射系数与BWC和ICP均存在正相关，且对颅脑创伤后脑组织的变化更为敏感。这说明优化散射系数是颅脑创伤监测的良好指标参数。

利用功能近红外光谱技术(functionality near infrared spectroscopy, fNIRs)探索帕金森病(parkinson′s disease, PD)大鼠模型的脑组织功能特性。 通过小动物磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)和电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)对PD大鼠模型进行影像学研究, 用fNIRs系统测试大鼠模型脑组织纹状体特征参数。 实验结果表明, PD大鼠脑部没有明显的形态结构变化； 优化散射系数(reduced scattering coefficient: μ′s)、 脑血容量(cerebral blood volume: CBV)在PD大鼠的纹状体部与对照组间存在显著的差别； fNIRs测量参数(μ′s、 CBV)与CT灌注(CTP)测定参数［CBF(cerebral blood flow), CBV］之间存在相关性。 这些结果表明fNIRs可以作为PD研究的重要参考手段。

利用近红外光谱（NIRs）技术和米氏(Mie)理论对生物组织射频毁损散射特性进行了研究。首先通过近红外光谱技术对不同参数射频毁损术中大鼠进行实时监测，探索生物组织的约化散射系数(RSC)s与其热凝固程度的关系。然后利用米氏理论分析热凝固前后生物组织在形态方面的变化，探索热凝固导致生物组织光学参数改变的基本机理。生物组织的约化散射系数与生物组织的热凝固程度有着密切的关系，可以通过生物组织的约化散射系数反应生物组织的热凝固程度；生物组织热凝固后约化散射系数增大，平均等效散射颗粒半径减小，颗粒体密度增大，各向异性因子减小。