国外学者有研究表明应用高频赫兹的经颅磁刺激(TMS)刺激大脑的运动皮层后，与运动有关联的学习能力得到显著的提升。另外有研究表明，运用经颅磁刺激仪器刺激患者的对侧大脑半球可有助于提高该患者的同侧大脑半球的学习能力。
经颅磁刺激可以识别认知活动的位置，例如经颅磁刺激可以准确将算数功能定位在左侧大脑半球角回部位。国外专家有研究表明经颅磁刺激可以改善认知功能受到损害的患者的记忆力、执行能力等。这些研究均提示经颅磁刺激可在一定程度上可提高患者的认知能力。说明通过经颅磁刺激治疗后，脑梗死后已经损伤的认知功能可得到有效的改善。
经颅磁刺激治疗认知功能的确切机制目前尚不能完全明确。可能机制有以下几种。
第一，经颅磁刺激可影响脑血流。
近年来的研究表明，高频经颅磁刺激可能调节皮质局部代谢水平和脑血流的情况。颅内血管的血流量及流速在经颅磁刺激治疗后发生改变，如脑血管血流量可增加，这些变化可以促进神经轴突、树突的再生。
第二，经颅磁刺激可影响神经突触的功能。
调节神经突触的功能是恢复大脑功能的主要机制之一。动物实验表明，经颅磁刺激可增加神经传导的兴奋性，从而使传导阈值降低，传导的通路重新产生，其原因是经颅磁刺激可以使原本不活跃的突触活性增加，从而转变为活跃的突触。TMS治疗还可导致突触的结构发生改变，从而增强突触之间的传递功能。新近的研究表明，TMS可引起边缘-丘脑-皮层网络通路以及小脑-丘脑-皮层网络兴奋性的改变。因此，TMS不仅能影响局部的神经元活动以及刺激区域的兴奋性，同时，它还可通过跨突触传播影响远距离的皮质和皮质下区。
第三，脑内神经递质的表达及传递可受经颅磁刺激的影响，
如N-甲基酰-D-门冬氨酸的表达及传递以及五羟色胺的表达及传递均可受到经颅磁刺激的影响。
第四，Finocchiaro的研究提示高频赫兹的TMS可能直接使神经的连接的数目增加从而改善认知功能。
第五,2008年M.Cotelli选取患有痴呆的患者，其中包括轻度痴呆患者及中-重度痴呆患者，作为研究对象。他将高频的TMS在患者的左侧或右侧DLPFC刺激，分别评估在治疗前后各种程度的痴呆患者的行为命名能力及物体的命名能力。通过研究后得到的试验结果是轻等程度的痴呆患者的行为命名能力得到了提高而物体命名能力却未得到提高，而中、重度痴呆患者两种能力都有所提高。这些痴呆程度比较重的患者的命名能力可受到经颅磁刺激的影响，这表明经颅磁刺激可通过影响大脑的固有的能力去提升认知水平。
第六，TMS还可干预脑梗死后出现的电解质失衡，使钙超载抑制和乙酰胆碱的增加，从而促进认知功能的恢复。
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