脑卒中后运动功能康复中，损伤皮层可自我修复，皮层和传导通路还可以进行重组与塑性，从而发挥代偿作用，外界因子的作用有利于运动功能的康复，但具体机制还不清楚。课题从神经动力学和信息科学角度，在区域连接路径层次上，针对卒中后运动功能康复问题，将与运动功能相关的区域连接成的运动皮层网络视为动力学系统，用图论和信息论的测度反映网络的结构连接和功能连接特征，分析和研究网络的"结构-功能"关系；根据网络的随机性、适应性、收敛性、遗传和变异性等动力学行为建立网络的演化机制。通过计算机仿真和动物实验，探索外界环境与网络间的作用关系与作用模式以及对网络演化进程的影响。课题的研究有助于理解大脑皮层网络结构的形成和发展规律,它一方面为研究卒中后运动功能损伤和康复机制提供新途径；另一方面可以为机器学习提供新的思路，指导机器人的大脑演化，使人工智能系统真正具有人类或动物的行为特征。

为了解脑卒中后运动功能康复机制，项目从仿真计算、磁共振和脑电实验等方面研究大脑运动皮层网络(motor cortex network, MCN)的可塑性。计算显示：三种哺乳动物大脑皮层网络与随机网络相比，连接路径短、聚类系数高、复杂度高。MCN仿真显示：正常状态下运动皮层各区域间有较强的连接；损伤状态下其连接强度降低，而与非运动区的连接和区域自连增强；外界刺激提高了运动区域间的连接，减弱了其他连接，使系统向着正常状态演化。磁共振实验中，健康人简单运动和复杂运动时的MCN连接密度、连接强度、统计独立性和整合度均大于非运动皮层网络。4名脑卒中患者左、右手握拳任务激活对侧初级运动区、辅助运动区以及同侧小脑前、后叶和初级运动区；其中3名患者MCN的功能特征随着康复有增大的趋势而结构特征无明显规律；患者左手和右手运动时的MCN特征有较明显的差异；而对照组4名健康被试的功能特征差别不大。手指任务下的脑电实验显示，运动区域80%的连接强度提高，尤其是初级运动区；各区域流入信息或流出信息的数目发生变化。研究表明：MCN在结构上连接紧密，在功能上即独立又整合。康复和训练可改变区域间的联系和信息流动方向。