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运动皮层兴奋性持续增强对于学习、记忆、神经损伤患者功能康复等是至关重要的,因此,如何持续增强运动皮层兴奋性已经成为认知神经科学关注的重要问题。两个刺激间间隔为25ms的配对联合刺激(Paired associative stimulation,PAS)能够诱发运动皮层兴奋性持续增强,但是PAS25诱发的运动皮层兴奋性持续变化幅度和方向受到其它可塑性诱发方案的调节。基于人类研究表明,运动表象期间初级运动皮层兴奋性增高,皮层内抑制下降。然而,运动表象如何调节PAS25诱发的运动皮层兴奋性持续增强效应,以及皮层内抑制在运动表象改变运动皮层兴奋性中的作用机制等尚不明确。本研究以PAS25作为运动皮层兴奋性持续增强效应的诱发方案,以运动表象作为调节方案,采用经颅磁刺激技术考察简单动作条件下运动表象对PAS25诱发的运动皮层兴奋性持续增强效应的调节及其生理机制。研究一考察单独运动表象对运动皮层兴奋性和皮层内抑制的影响。研究二通过两个实验考察运动表象和PAS25两者之间的交互作用,生理层面考察运动表象对PAS25诱发的运动皮层兴奋性持续增强效应的调节是否取决于两者之间顺序,行为层面考察运动表象结合随后PAS25干预对运动学习的影响,证实运动皮层兴奋性变化与行为变化一致性。研究三通过两个实验考察非药理的经颅磁刺激范式施加的短时程皮层内抑制和短时程输入抑制对运动表象诱发的运动皮层兴奋性的影响,揭示运动表象激活运动皮层内环路的神经生理机制。研究结果显示:(1)运动表象干预后动作诱发电位(Motor evoked potential,MEP)显著大于运动表象干预前MEP,而短时程皮层内抑制则相反。运动练习干预后即刻、20分钟时MEP显著大于运动表象干预后即刻、20分钟时MEP;(2)运动表象结合随后PAS25干预后即刻、20分钟、40分钟和60分钟时MEP显著大于单独PAS25干预后MEP,相反,前者干预后即刻、20分钟时诱发短时程皮层内抑制显著小于后者。PAS25结合随后运动表象干预后MEP与单独PAS25干预后MEP之间没有差异性;(3)运动表象结合随后PAS25干预后抓握动作的峰值加速度显著快于单独运动表象干预后抓握动作的峰值加速度;(4)运动表象期间给予短时程皮层内抑制干预后MEP振幅小于单独运动表象干预后MEP振幅,而短时程皮层内抑制则相反;(5)运动表象期间给予短时程输入抑制干预后MEP振幅小于单独运动表象干预后MEP振幅。研究结论:(1)运动表象能够诱发运动皮层兴奋性持续增强和短时程皮层内抑制持续下降。(2)运动表象对PAS25诱发的运动皮层兴奋性持续增强效应的调节取决于运动表象和PAS25干预方案之间的顺序。(3)运动皮层抑制水平在调节运动表象诱发的运动皮层兴奋性变化的幅度和方向上起着至关重要作用。