經顱磁聲電刺激是一種新型無創的神經調控手段，其利用超聲與靜磁場耦合作用產生的感應電場調節相應腦區神經節律振蕩活動。本文旨在探討經顱磁聲電刺激對記憶過程中神經元集群信息傳遞與交流的影響。實驗中，將20只健康成年維斯塔爾(Wistar)大鼠隨機分為對照組(5只)和刺激組(15只)，對刺激組施加0.05～0.15 T、2.66～13.33 W/cm2的經顱磁聲電刺激，對照組不施加刺激；采集大鼠執行T迷宮工作記憶任務中前額葉皮層的局部場電位信號，比較不同參數刺激組大鼠與對照組大鼠delta節律相位、theta節律相位與gamma節律幅值之間的耦合差異性。實驗結果顯示，刺激組delta節律與gamma節律的耦合強度明顯低于對照組(P<0.05)，theta節律與gamma節律的耦合強度明顯高于對照組(P<0.05)；隨著刺激參數的增加，delta節律與gamma節律、theta節律與gamma節律耦合程度分別呈現減小、增大的趨勢。本文初步研究結果表明，經顱磁聲電刺激能夠抑制前額葉皮層中delta節律神經活動，增強theta節律與gamma節律振蕩活動，從而促進了不同空間范圍內神經元集群之間的信息交流與傳遞，這為進一步探索經顱磁聲電刺激調節大腦記憶功能的作用機制奠定了基礎。
阿爾茨海默癥（AD）是一種以認知障礙為特征的神經退行性疾病，其主要臨床表現是空間工作記憶（SWM）障礙，嚴重影響患者身心健康，而現有藥物療法存在治愈率低等問題，因此非藥物物理療法逐漸受到人們廣泛關注。近年來，一種通過40 Hz光閃爍刺激（40 Hz-LFS）改善AD模型動物SWM功能的新方案取得初步進展，然而具體神經機制尚不清楚。因此，本研究將基于交叉頻率耦合（CFC）探究40 Hz-LFS調控SWM功能的潛在神經機制。本文以10只成年維斯塔爾（Wistar）大鼠為研究對象，首先應用20、40、60 Hz的頻率進行光閃爍刺激（LFS）實時作用，分析不同頻率LFS對海馬體（HPC）和內側前額葉皮層（mPFC）神經振蕩的夾帶效應。結果顯示，40 Hz-LFS能夠形成夾帶效應，調控低頻γ（lγ）節律振蕩的活動強度；隨后將大鼠分為實驗組和對照組，每組5只，進行40 Hz-LFS長期作用（7 d），并通過T迷宮任務檢測其SWM功能，應用相位幅值耦合（PAC）分析HPC與mPFC間（HPC-mPFC）回路的CFC變化。結果表明，實驗組的行為學表現得到提升，θ節律和lγ（θ-lγ）的PAC增強，差異具有統計學意義。本文研究結果提示，長期40 Hz-LFS能夠有效改善大鼠的SWM功能，其原因可能是促進了相關神經回路中振蕩的跨節律信息交流。期望通過本文研究，可為今后進一步研究40 Hz-LFS改善認知功能的機制及促進其臨床應用奠定基礎。
隨著電氣設備的廣泛應用，長期處于50 Hz的電磁場（EMF）環境可能會使工作記憶（WM）等認知功能受到嚴重影響。然而，EMF影響WM的效應及其神經機制尚不明確。為此本文將15只大鼠隨機分為三組，分別暴露于50 Hz、2 mT的EMF環境0 d（對照組）、24 d（實驗Ⅰ組）和48 d（實驗Ⅱ組），通過T-迷宮任務評估其WM水平，并基于在體多通道電生理記錄系統獲取內側前額葉皮層（mPFC）的局部場電位（LFP），分析任務過程中θ和γ節律振蕩的功率譜密度（PSD）變化，以及θ-γ節律的相位幅值耦合（PAC）強度變化。結果顯示，實驗Ⅰ組和Ⅱ組大鼠的θ和γ節律PSD均有不同程度下降，θ和高頻γ（hγ）之間的PAC強度下降；實驗Ⅰ組和Ⅱ組大鼠達到WM任務標準所需時長均高于對照組。結果表明EMF長期暴露損害了WM功能，可能的原因是θ-hγ的PAC強度下降引起的mPFC不同節律振蕩之間的信息交流受損。本文從PAC強度變化的角度揭示了EMF對WM造成負面影響的潛在神經機制，為進一步探究EMF生物效應及其作用機制提供了重要支持。