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重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,r TMS)作为一种可以改变大脑皮层活动的无创、安全的刺激手段可以刺激大脑皮层从而促进或者抑制大脑皮层活动,已被广泛地应用于临床疾病的治疗中。不同频率的r TMS作用于大脑初级运动区(primary motor cortex,M1)会对刺激侧和远隔相关运动区产生不同的影响。然而已有研究主要关注特定频率的r TMS对大脑运动区的影响,还没有研究同时比较不同频率的r TMS引起的感觉运动网络内脑区活动的异同。所以,本研究使用任务态和静息态功能磁共振(functional magnetic resonance imaging,f MRI)探究不同频率的r TMS作用于M1对大脑感觉运动网络的调节作用。45名右利手健康被试根据r TMS的刺激频率随机分为三组:高频组(3 Hz)、低频组(1 Hz)和假刺激组。每组被试在刺激前后分别完成了两次动手任务(左手和右手)和静息态的f MRI扫描。研究一采用f MRI结合动手任务比较了不同频率的r TMS刺激M1对大脑感觉运动网络内脑区激活程度的调节作用。基于刺激前动手任务组分析的结果,我们选择感觉运动网络内的相关脑区作为感兴趣区,计算了每名被试在刺激前后这些脑区的信号变化百分率(percent signal change,PSC),最后分别计算它们在组内(高频和低频)和组间(高频、低频和假刺激组)的PSC差异。结果表明,部分脑区的PSC在组间或组内存在明显的变化,主要集中在五个区域:M1、初级感觉区(primary sensory cortex,S1)、辅助运动区(supplementary motor cortex,SMA)、前运动区(premotor cortex,PMC)和皮质下区域壳核。同时,这些脑区的激活程度也会受到刺激同侧手或对侧手运动的调控。研究二使用了静息态f MRI比较了不同频率的r TMS刺激前后感觉运动网络内脑区两两之间功能连接(functional connectivity,FC)的变化。我们发现,不同频率的r TMS在刺激M1后对感觉运动网络内相关脑区的FC有着不同的影响,即低频降低,高频升高。我们还发现相比于高频,低频r TMS对皮层下区域,特别是壳核及其所在的基底神经节-丘脑-皮质回路有着重要的影响。综上所述,本研究通过基于任务和静息态f MRI的方法揭示了不同频率的r TMS对感觉运动网络功能的影响。我们发现不同频率的r TMS对相关脑区的激活程度和不同脑区间的FC有着不同的影响,即高频提高相关脑区的激活程度和不同脑区间的功能连接,低频则会降低相关区域的激活和脑区间的功能相关性。这些发现可能有助于我们了解存在运动功能障碍的患者在接受r TMS治疗后脑功能改变的机制,从而进一步为未来r TMS对脑疾病尤其是基底节存在异常的帕金森患者及有运动功能障碍的脑卒中患者的临床治疗提供参考依据。