大鼠新奇環(huán)境學習記憶機理與應激對突觸可塑性影響的研究.pdf

1、大腦最重要的功能之一是學習和記憶，海馬是學習記憶的重要腦區(qū)。1949年Hebb提出的活動依賴的突觸可塑性經(jīng)典假說被認為是學習和記憶的細胞學基礎。海馬的突觸可塑性是從細胞和分子水平上來闡述學習記憶機制，是一個比較直觀體現(xiàn)學習記憶的物質(zhì)基礎。因此，反應突觸之間傳遞信息效率高低的突觸可塑性是目前研究學習和記憶的一個重要對象。新奇環(huán)境學習可作為大鼠空間學習的一種模型，用來探討學習記憶的機理以及應激對學習記憶突觸可塑性影響的機制。 我們在

2、海馬CAl區(qū)永久性植入電極，在清醒自由移動狀態(tài)下，刺激Schaffer collateral纖維通路，并在CAl區(qū)放射層記錄興奮性突觸后電位(EPSP)。在沒有給予任何誘導方案的前提下，探討了大鼠新奇環(huán)境學習和24h短時記憶提取內(nèi)源性突觸可塑性變化與產(chǎn)生機制。同時，豐富表達鹽皮質(zhì)及糖皮質(zhì)激素受體的海馬是對應激敏感的神經(jīng)核團，我們還探索了應激對學習記憶不同形式的損傷。主要結果表明：經(jīng)抓握適應的大鼠0h探索新奇環(huán)境時，在沒有任何低頻誘導方案

3、的前提下，與探索前相比輸入輸出曲線顯著的下降，新奇環(huán)境探索導致4個刺激強度對應的EPSP幅值顯著下降(3.5，4.5，5.0V.P<0.0l；4V,P<0.05，n=8)，基線水平也發(fā)生了明顯的降低(74.32±3.58％，P<0.0l，T test，n=9)，產(chǎn)生內(nèi)源性LTD，這說明動物在新奇環(huán)境探索學習時，海馬通過產(chǎn)生內(nèi)源性LTD來進行新信息的存貯過程；而抓握應激干擾了正常的學習過程，使內(nèi)源性LTD不能在海馬完成，從而損傷了海馬的信

4、息存儲過程。而抓握應激的大鼠探索新奇環(huán)境時，海馬CAl區(qū)的基線水平發(fā)生了顯著的升高(133.01±7.04，P<0.0l，Ttest，n=7)，海馬產(chǎn)生內(nèi)源性LTP，這說明抓握應激通過海馬產(chǎn)生內(nèi)源性LTP干擾正常的學習過程：在動物24h記憶提取時，輸入輸出曲線發(fā)生了顯著的回升，2個刺激強度相對應的EPSP幅值顯著上升(4.0V,P<0.05；5.0V，P<0.0l，n=6)；基線水平顯著升高(132.664-7.46％，P<0.05，T

5、 test，n=6)，這說明動物通過海馬產(chǎn)生內(nèi)源性LTP提取記憶；而經(jīng)歷抓握應激的大鼠不但學習過程受損，而且記憶提取過程同樣受損。經(jīng)歷應激的動物在新奇環(huán)境探索過程中，輸入輸出曲線沒有顯著差異(P>0.05，n=3)，基線反而有下降的趨勢(88.50±4.82％，P>0.05，T test；n=5)，這說明抓握應激損傷了24小時短時記憶提取過程，通過阻斷海馬內(nèi)源性LTP,使海馬Oh儲存的信息提取過程被打斷；在48h動物熟悉適應新奇環(huán)境1h

6、后，輸入輸出曲線不再發(fā)生顯著變化(104.56±3.40％，P>0.05，T test，n=4)，基線也沒有顯著變化(P<0.05，T test，n=4.)，這說明動物已經(jīng)熟悉適應了新奇環(huán)境，已不再引起突觸效能的變化；當72h動物探索熟悉新奇環(huán)境A中的新奇物體時，基線水平再次顯著降低(54.72±11.60％，P<0.05，T test，n=5)，內(nèi)源性LTD同樣產(chǎn)生，再次證實了Oh新奇環(huán)境學習A的結果；當72h再將動物放入新奇環(huán)境B，

7、基線水平同樣降低(78.71±4.73％，P<0.05，T test，n=4)，同樣產(chǎn)生內(nèi)源性LTD，這個結果再次證實新奇環(huán)境學習是通過海馬產(chǎn)生內(nèi)源性LTD來進行信息儲存的；而且這種新奇環(huán)境的探索學習和短時記憶提取是依賴于多巴胺的，多巴胺受體拮抗劑SCH23390阻斷了新奇環(huán)境探索活動的學習與記憶行為，基線(85.66±15.13，P>0.05，T test，n=6)和輸入輸出曲線同時降低。這個發(fā)現(xiàn)支持在海馬Cal區(qū)新信息儲存中，多巴胺