学习和训练会使大脑皮层出现结构的变化以及功能的重组，即所谓的可塑性。钢琴演奏者，由于经过长期的听觉、视觉、手指运动的训练，是用来研究训练对大脑可塑性影响的理想模型。现有的基于钢琴演奏者磁共振影像数据的研究都仅限于孤立脑区，脑区间的结构连接，即脑区间结构形态变化的相关性，是否发生改变仍不清楚。中央沟的三维形状包含有初级运动和感觉的信息，钢琴演奏者中央沟的三维形状是否会由训练引起可塑性变化也未见报道。本项目拟从脑结构可塑的角度，研究钢琴演奏者这种特殊群体经过长期的运动训练后，脑运动区域之间结构连接的变化，连接这些脑区的白质的变化，以及跟运动相关的中央沟的形状与普通人的差别，以探索长期联合学习后人脑网络连接的工作基础和工作机制。本研究方法还可以推广到认知神经科学和神经精神病学各个领域。

学习和训练会使大脑皮层出现结构的变化以及功能的重组，即所谓的可塑性。钢琴演奏者，由于经过长期的听觉、视觉、手指运动的训练，是用来研究训练对大脑可塑性影响的理想模型。本项目主要从两个方面研究钢琴训练对脑运动区可塑模式的影响，一是研究感觉运动皮层灰质密度的相关性，二是中央沟的三维形状。研究结果表明，1）普通受试者双侧感觉运动皮层具有显著的相关性，而这一现象在钢琴演奏者中消失；2）钢琴演奏者的脑运动区中央沟的形状与普通被试相比，发生了显著的变化，在全局度量中，沟内长度和曲面面积的不对称性消失，局部曲面相对于平均曲面发生形状改变，其中中央沟中部（对应本体手区）的变化与开始训练年龄成显著负相关。这些结果都表明钢琴演奏者脑运动区发生了可塑性改变，这对理解大脑的动态响应机制有重要的价值。由于在正常右利手人群中，中央沟三维形状的不对称性还存在争议，因此本项目在大样本上研究了中央沟的三维形状及不对称性,以及随年龄的变化规律，发现右利手人群的中央沟三维形状具有显著的左向不对称性，中央沟的三维形状随年龄有显著的改变，这对认识大脑的生理变化提供重要的依据。