大脑皮层控制肢体运动，同时肢体运动对大脑皮层有反馈作用。在运动中，肢体承受运动负载并会产生体疲劳，但负载和疲劳对肌肉组织和大脑皮层的影响还不明确。头皮脑电图是实验室和临床常用的生理分析方法，可以记录大脑皮层的电生理活动，而表面肌电图是肌肉组织电活动的总体体现，能反映肌肉的收缩强度和机能水平。此外，磁刺激具有调节神经活动，改变组织兴奋性的作用，但是它对于神经系统的作用机理以及对体疲劳的缓解作用仍不清楚。本研究设计展臂任务，同步采集头皮脑电和表面肌电信号，提取信号特征，研究负载、疲劳和磁刺激对人体生理信号的影响。　　实验征集18名健康男性被试参与两次展臂实验，实验分为任务1和任务2。任务1中被试在放松后开始至水平展臂，要求被试尽可能得长时间保持手臂平稳直至力竭，结束展臂后被试自行休息5分钟，再进行下次展臂，共完成9次展臂，每次展臂佩戴不同重量的负载。任务2在任务1的基础上引入磁刺激即在被试的休息期间，对右侧三角肌进行磁刺激以帮助缓解疲劳。磁刺激的刺激频率为6Hz，刺激强度为35mT。在被试执行展臂任务的同时记录被试的32导头皮脑电和两导表面肌电，依据展臂的持续时间将脑电和肌电信号分为非疲劳期和疲劳期。在对原始数据进行预处理后，提取脑电和肌电特征，包括肌电信号的均方根、中位频率、样本熵;脑电信号的功率密度积分、相关度、样本熵;脑电信号和肌电信号的相干性。通过统计分析，确定展臂任务中负载、疲劳和磁刺激对脑电和肌电特征的作用。　　实验结果显示不同的负载和不同的疲劳状态下，表面肌电和头皮脑电信号特征均有显著差异。负载增加时，肌电的均方根和中位频率都显著上升，p＜0.05;在疲劳状态下，肌电的均方根、中位频率和样本熵，及C3，CP5导联的脑电样本熵和相干性都显著下降，p＜0.05。在磁刺激作用的影响下Beta节律的功率，脑电导联间的相关度和疲劳状态下C4导联的相干性显著提高，p＜0.05，肌电的均方根和中位频率均有降低。　　本课题计算展臂任务中的脑电及肌电特征参数，依据计算结果分析不同运动负载下脑、肌电信号特征的差异及和机体对疲劳的反馈，为运动机制的研究提供依据。对于磁刺激作用的评估，可以帮助决定合适的磁刺激参数，确定刺激模式的有效性，从而促进新的磁刺激装置的研发。