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目的:研究高频rTMS对全脑缺血大鼠学习记忆能力、海马CA1区组织形态学、局部场电位以及海马PKA、p-CREB蛋白表达变化的影响,探讨高频rTMS改善全脑缺血大鼠学习记忆障碍的机制。方法:(1)采用完全随机分组方法将雄性SD大鼠分为假手术组(SO组),模型组(MC组),假刺激组(SrTMS组),真刺激组(rTMS组)和真刺激+H89组(rTMS+H89组),rTMS+H89组大鼠造模前给予腹腔注射蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)阻滞剂H89(5mg/kg)。(2)除SO组外,其余各组采用改良的四血管阻断法(four vessels occlusion,4-VO)建立全脑缺血大鼠模型。(3)rTMS组以及rTMS+H89组造模成功后给予连续2周的10Hz rTMS刺激,SrTMS组造模成功后给予假刺激,MC组造模成功后不给予磁刺激。(4)各组大鼠于4-VO术前和rTMS刺激2周后,行Morris水迷宫试验检测大鼠空间学习能力的变化。(5)采用HE染色观察5组大鼠海马CA1区组织形态学改变,在体多通道记录技术记录5组大鼠海马CA1区局部场电位(local field potentials,LFPs),观察θ和γ振荡的变化,免疫组化和Western blot检测5组大鼠海马PKA、p-CREB蛋白表达的变化。结果:1.Morris水迷宫结果:4-VO术前各组大鼠平均逃避潜伏期、跨越平台次数及原平台象限游泳时间差异无统计学意义(p>0.05)。rTMS刺激后,与SO组对比,MC组大鼠平均逃避潜伏期延长、跨跃平台次数减少、原平台象限游泳时间缩短(p<0.05);rTMS组较SrTMS组、MC组和rTMS+H89组大鼠平均逃避潜伏期缩短、跨跃平台次数增加、原平台象限游泳时间延长(p<0.05);MC组和SrTMS组大鼠平均逃避潜伏期、跨越平台次数、原平台象限游泳时间差异无统计学意义(p>0.05)。2.海马CA1区LFPs结果:与SO组对比,MC组大鼠θ和γ功率谱密度均值降低(p<0.05);rTMS组大鼠θ和γ功率谱密度均值较MC组、SrTMS组和rTMS+H89组增加(p<0.05);MC组和SrTMS组大鼠θ和γ功率谱密度均值差异无统计学意义(p>0.05)。3.海马CA1区HE染色结果:SO组大鼠海马CA1区细胞排列较整齐,细胞核清晰可见,无细胞凋亡和坏死;MC组和SrTMS组大鼠海马CA1区细胞出现不同程度的细胞凋亡和坏死,表现为细胞数目减少、排列紊乱、胞质嗜伊红、胞核形态不规则;rTMS+H89组海马CA1区细胞坏死程度较MC组轻;rTMS组海马CA1区细胞排列较整齐,仅有少量的变性和坏死。4.海马免疫组化结果:5组大鼠海马CA1区均有PKA、p-CREB蛋白表达(IOD值表示)。MC组PKA、p-CREB蛋白阳性细胞表达较SO组和rTMS组减少,差异有统计学意义(p<0.05);rTMS+H89组PKA、p-CREB蛋白阳性细胞表达较rTMS组减少,差异有统计学意义(p<0.05);MC组与SrTMS组PKA、p-CREB蛋白阳性细胞表达差异无统计学意义(p>0.05)。5.海马Western blot结果:5组大鼠海马均表达一定量的PKA、p-CREB,MC组PKA、p-CREB表达较SO组减少,差异有统计学意义(p<0.05);rTMS组PKA、p-CREB表达较MC组和rTMS+H89组增加,差异有统计学意义(p<0.05);MC组与SrTMS组PKA、p-CREB表达差异无统计学意义(p>0.05)。结论:1.高频rTMS可增强全脑缺血大鼠海马CA1区LFPsθ和γ振荡,改善大鼠的学习记忆障碍。2.高频rTMS可能通过激活海马PKA-CREB信号通路,提高PKA、p-CREB蛋白表达,促进组织细胞的修复与再生,增强神经元的突触可塑性,改善全脑缺血大鼠的学习记忆障碍。