运动学习是指某种新的运动技能的获得及固化,它与我们的日常生活息息相关,运动学习过程涉及多个脑区,伴随着突触可塑性以及运动皮层可塑性的变化。运动学习与再学习能够改善由神经系统损伤,如脑卒中等,带来的运动功能障碍。经颅电刺激是一种无痛、非侵入式脑刺激方法,能够调节突触可塑性、改变皮层兴奋性,实现对大脑神经活动的调控,主要包括经颅直流电刺激(tDCS,transcranial direct current stimulation)和经颅交流电刺激(tACS,transcranial alternating current stimulation)两种。研究证实tDCS能够提高运动学习能力,在一定程度上改善由脑卒中引起的运动功能障碍,但是目前缺乏tACS方面的研究。本课题拟开展tACS对运动学习能力的调节研究。本研究共募集了60名被试,按照刺激类型将其均分为四组。首先进行被试初始运动状态的测试,被试需要完成四种序列反应时任务,包括左/右手顺序按键、左/右手随机按键,实验过程中记录被试每次按键的反应时间及脑电信号。第二部分为tACS神经调控部分。运动执行过程中事件相关同步/去同步现象主要出现在10~25Hz,且研究表明20Hz脑电与运动学习能力相关,因此本研究选择频率为20Hz的tACS。共设计了频率相同的四种刺激,分别为作用于左侧初级运动皮层(C3导联附近)的真刺激、伪刺激,以及作用于右侧初级运动皮层(C4导联附近)的真刺激(以下简称“C4真刺激”)、伪刺激。刺激结束之后,重复进行运动状态的测试,同样记录被试的按键反应时间及脑电信号。通过配对样本t检验比较初始运动状态与刺激后运动状态下被试的按键反应时间及统计学差异发现,施加C4真刺激后,被试的左手运动学习能力增强,且与右手具有显著性差异;采用时域叠加平均算法分析运动预备电位的波形及潜伏期发现,C4真刺激条件下的C3、CP3导联处的运动预备电位潜伏期小于伪刺激,且二者具有显著性差异;运用短时傅里叶变换对频域的事件相关同步/去同步进行分析发现在C4真刺激情况下,C3导联处右手运动能量低于左手运动能量,而C4导联处的左手运动能量低于右手运动时能量,且二者具有显著性差异。根据上述,本研究得出结论作用于右侧初级运动皮层的20Hz tACS易化了左手的运动学习能力,说明tACS能够提高运动学习能力,证明了其在卒中后运动功能康复方面的潜在应用。