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航天特因环境(Aerospace special environment, ASE)是指具有高真空、强电磁辐射、微重力等条件的太空环境与航天器自身空间狭小、昼夜交替频繁、噪声大等因素所造成的航天复合环境。研究发现，长时期处于太空环境中，宇航员会发生如肌肉萎缩、骨质疏松、身体失衡等运动功能障碍，但目前已知的对抗措施包括跑步机锻炼、平衡饮食、多穴位电针刺激、药物治疗等都存在各自的优缺点，且基本属于外周改善方法，所以寻求一种切实可行的治疗措施，是目前亟待解决的问题。经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation, TMS)技术作为一种新兴的神经刺激及调控技术，可通过电磁脉冲信号透过颅骨传送到大脑皮层，刺激特定脑区的神经，调节皮质脊髓系统的兴奋性来提高运动系统的反应性，且无创、无痛，具有较高的时间分辨率和空间分辨率。本课题探究了重复经颅磁刺激(Repeat transcranial magnetic stimulation, rTMS)对模拟航天特因环境(Simulating aerospace special environment, SASE)下大鼠运动功能的影响，并探讨其电生理原理及潜在分子机制。
课题通过行为学检测(旷场实验、游泳实验、步态分析实验)来观察SASE三周及rTMS两周对大鼠运动能力的影响；进一步通过记录大鼠初级运动皮层和次级运动皮层电生理信号，探究rTMS对运动皮层神经振荡的影响，揭示其电生理机制；最后通过分析大鼠运动皮层和后肢比目鱼肌组织的相关代谢蛋白的改变，阐明其潜在生化分子机制。
主要实验结论如下：
1.SASE三周大鼠表现为肌肉萎缩，步行能力和游泳能力下降，进行两周rTMS后，大鼠运动能力有一定程度的上升，后肢过伸影响基本消除，但肌肉萎缩仍存在，说明rTMS对SASE造成的运动障碍有一定改善作用，但尚未完全恢复；
2.SASE三周后可能影响大鼠运动皮层神经振荡，两周rTMS后，运动皮层不同频段的能量分布增强与抑制不同；
3.SASE三周主要可能影响运动皮层及后肢比目鱼肌组织中IGF-1-PI3K-Akt-mTOR信号通路，尤其是降低Akt磷酸化水平，经过rTMS两周后，此信号通路激活上调。
综上所述，本研究发现两周的rTMS对SASE三周大鼠造成的运动功能障碍有一定的改善作用，究其原因是rTMS可能通过激活运动皮层及后肢比目鱼肌组织中Akt蛋白的磷酸化水平，促进代谢蛋白合成，使大鼠神经肌肉系统对其运动调控增强，表现为运动功能得到一定程度的改善，分析原因这可能与rTMS造成运动皮层不同频段的能量分布增强与抑制不同有关。说明rTMS部分改善SASE大鼠运动功能障碍是由神经肌肉系统(中枢神经系统、外周神经系统、肌肉组织)等不同水平的各种因素共同作用的结果。这为后续TMS改善运动障碍提供理论基础，为太空复合环境造成宇航员运动障碍提供了一种新的治疗思路。
课题通过行为学检测(旷场实验、游泳实验、步态分析实验)来观察SASE三周及rTMS两周对大鼠运动能力的影响；进一步通过记录大鼠初级运动皮层和次级运动皮层电生理信号，探究rTMS对运动皮层神经振荡的影响，揭示其电生理机制；最后通过分析大鼠运动皮层和后肢比目鱼肌组织的相关代谢蛋白的改变，阐明其潜在生化分子机制。
主要实验结论如下：
1.SASE三周大鼠表现为肌肉萎缩，步行能力和游泳能力下降，进行两周rTMS后，大鼠运动能力有一定程度的上升，后肢过伸影响基本消除，但肌肉萎缩仍存在，说明rTMS对SASE造成的运动障碍有一定改善作用，但尚未完全恢复；
2.SASE三周后可能影响大鼠运动皮层神经振荡，两周rTMS后，运动皮层不同频段的能量分布增强与抑制不同；
3.SASE三周主要可能影响运动皮层及后肢比目鱼肌组织中IGF-1-PI3K-Akt-mTOR信号通路，尤其是降低Akt磷酸化水平，经过rTMS两周后，此信号通路激活上调。
综上所述，本研究发现两周的rTMS对SASE三周大鼠造成的运动功能障碍有一定的改善作用，究其原因是rTMS可能通过激活运动皮层及后肢比目鱼肌组织中Akt蛋白的磷酸化水平，促进代谢蛋白合成，使大鼠神经肌肉系统对其运动调控增强，表现为运动功能得到一定程度的改善，分析原因这可能与rTMS造成运动皮层不同频段的能量分布增强与抑制不同有关。说明rTMS部分改善SASE大鼠运动功能障碍是由神经肌肉系统(中枢神经系统、外周神经系统、肌肉组织)等不同水平的各种因素共同作用的结果。这为后续TMS改善运动障碍提供理论基础，为太空复合环境造成宇航员运动障碍提供了一种新的治疗思路。