PTSD大鼠闖入性記憶神經(jīng)信息編碼及病理機(jī)制研究.pdf

1、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(posttraumatic stress disorder, PTSD)是指由于生命受到威脅、遭遇悲劇導(dǎo)致的精神、軀體癥狀持續(xù)的臨床綜合征。我國的情況是：伍志剛、張本等分別對(duì)洞庭湖嚴(yán)重洪澇災(zāi)區(qū)成人和唐山大地震所致孤兒PTSD 發(fā)病率調(diào)查情況顯示為33.89％和23％。2008年“5.12”汶川地震極重災(zāi)區(qū)幸存者三個(gè)月后罹患失眠、夢(mèng)魘、閃回等PTSD 典型癥狀困擾的人約有18.4％?？梢奝TSD的患病與社會(huì)因素有直接相關(guān)性

2、。因此，PTSD 以其發(fā)病率高，病程長，療效差等嚴(yán)重影響創(chuàng)傷救治，業(yè)已成為醫(yī)學(xué)研究的難點(diǎn)。
　　 PTSD 最顯著特征是闖入性記憶(intrusive memory)，表現(xiàn)為不由自主地回想創(chuàng)傷場(chǎng)景(有別于人們正常情況下從記憶中搜索、自主提取相關(guān)信息)，自發(fā)提取創(chuàng)傷性事件信息的每一個(gè)成分包括聲音、顏色、情景等引發(fā)創(chuàng)傷再體驗(yàn)，具有不期而至、無法拒絕的侵入性特點(diǎn)；反復(fù)出現(xiàn)有創(chuàng)傷內(nèi)容的噩夢(mèng)，伴隨持續(xù)、重復(fù)、強(qiáng)烈的精神痛苦，具有固化性；闖

3、入性記憶導(dǎo)致患者警覺水平持續(xù)性升高，出現(xiàn)為防止“觸景生情”而表現(xiàn)出持續(xù)性回避行為，是PTSD 癥候群的核心癥狀，也是PTSD與其他精神障礙(如軀體化障礙、精神異常、焦慮障礙等)的區(qū)別點(diǎn)。
　　 既往PTSD研究認(rèn)為：闖入性記憶的表征是記憶紊亂，由特定知覺系統(tǒng)啟動(dòng)。認(rèn)為PTSD信息加工可能存在創(chuàng)傷信息記憶網(wǎng)絡(luò)，包括創(chuàng)傷事件的刺激信息、人們對(duì)創(chuàng)傷的認(rèn)知、行為反應(yīng)信息、刺激與反應(yīng)的聯(lián)結(jié)信息。當(dāng)創(chuàng)傷事件的提示物激活網(wǎng)絡(luò)，使信息進(jìn)入功能區(qū)

4、引發(fā)闖入性記憶癥狀，從而啟動(dòng)試圖回避和壓抑相關(guān)信息，導(dǎo)致回避反應(yīng)癥候群出現(xiàn)。然而這些理論都有待結(jié)合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步從信息加工角度研究其編碼過程、記憶現(xiàn)象和影響因素，從而有助于拓展我們對(duì)PTSD中復(fù)雜記憶現(xiàn)象的理解。
　　 海馬是應(yīng)激反應(yīng)的高位中樞，對(duì)情緒、學(xué)習(xí)、記憶行為起重要作用，也是哺乳動(dòng)物腦內(nèi)保持神經(jīng)再生能力的重要區(qū)域。有證據(jù)證明，多數(shù)PTSD患者并不僅僅是心理上的改變，亦有器質(zhì)性病理改變。與記憶和情緒反應(yīng)密切相關(guān)的海馬區(qū)，可

5、因長期的PTSD影響而出現(xiàn)類似萎縮性改變。PTSD中闖入性記憶的發(fā)生是否與海馬神經(jīng)元病變有關(guān)也有待觀察。同時(shí)細(xì)胞凋亡是一種不同于壞死的細(xì)胞死亡方式，是受細(xì)胞內(nèi)源性基因、酶和信號(hào)傳導(dǎo)途徑調(diào)控的一個(gè)“瀑布式”激活過程，受促凋亡基因與抗凋亡基因的協(xié)同作用。非創(chuàng)傷性的外界刺激因素所引起的一些變化，能否導(dǎo)致海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，PTSD狀態(tài)下闖入性記憶是否是由于神經(jīng)細(xì)胞的增殖與凋亡的平衡變化研究有著十分重要的意義。
　　 PTSD患者存在

6、多項(xiàng)神經(jīng)電生理指標(biāo)檢測(cè)異常，主要表現(xiàn)為對(duì)非相關(guān)刺激的鑒別能力受損，對(duì)創(chuàng)傷特異聲音、圖像等刺激反應(yīng)增強(qiáng)，事件相關(guān)誘發(fā)電位降低，腦電圖皮層同步化作用減弱等，皆提示有相關(guān)的神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)和(或)功能異常。目前認(rèn)為額葉、邊緣系統(tǒng)(包括海馬、杏仁核、隔區(qū)、內(nèi)嗅區(qū)等)神經(jīng)環(huán)路可能為其解剖基礎(chǔ)。其中海馬結(jié)構(gòu)接受來自多感覺系統(tǒng)和高級(jí)皮層的輸入，在各種感覺信息的整合、由短時(shí)記憶向長時(shí)記憶轉(zhuǎn)化中起重要作用。越戰(zhàn)老兵影像學(xué)觀察顯示，患者右側(cè)海馬體積較對(duì)照組縮小

7、8.0％，左、右側(cè)海馬分別縮小26.0％和22.0％，且海馬縮小的程度與PTSD嚴(yán)重程度密切相關(guān)；也提示海馬體積縮小僅是PTSD發(fā)生的易感因素。杏仁核位于顳葉內(nèi)有廣泛的上下行纖維聯(lián)系投射到海馬、下丘腦、前額葉等，是情緒信息的加工中心，其中基底核與情緒直接相關(guān)。從影像學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究提示海馬、杏仁核可能參與PTSD闖入性記憶形成。
　　 枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide，LBP)是從寧夏枸杞中提取

8、的有效成分，近年研究發(fā)現(xiàn)，LBP 參與調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌免疫系統(tǒng)反應(yīng)，具有免疫調(diào)節(jié)、抗衰老、護(hù)肝、防輻射、抗疲勞、抗腫瘤、抗氧化等功能。有研究報(bào)道，LBP 可對(duì)抗錳中毒小鼠神經(jīng)元數(shù)目減少，改善腦卒中的缺血癥狀，促進(jìn)自由基清除和保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用，這些都提示LBP在抗應(yīng)激方面有可能會(huì)起到非常積極的作用。
　　 本實(shí)驗(yàn)主要分為四個(gè)部分：(1)PTSD 動(dòng)物模型的制備和病理、行為學(xué)觀測(cè)：利用幽閉＋電刺激，以及單刺激延時(shí)制作PTSD大鼠實(shí)驗(yàn)

9、動(dòng)物模型，在此基礎(chǔ)上觀測(cè)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)行為改變及其中樞神經(jīng)系統(tǒng)病理學(xué)改變，獲得優(yōu)化的動(dòng)物模型；(2)中樞神經(jīng)系統(tǒng)海馬神經(jīng)元凋亡與再生變化：通過檢測(cè)PTSD 動(dòng)物模型中海馬組織中神經(jīng)細(xì)胞凋亡和BrdU 陽性神經(jīng)元再生變化，對(duì)闖入性記憶形成的神經(jīng)再生機(jī)制進(jìn)行初步探討；(3)PTSD動(dòng)物模型闖入性記憶的神經(jīng)元電信息線性、非線性特點(diǎn)及其與杏仁核的關(guān)系；(4)枸杞多糖在PTSD 動(dòng)物模型中的防治作用：以灌胃法觀察應(yīng)激前后分別預(yù)防性和治療性給予枸杞多糖對(duì)

10、PTSD 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行為學(xué)以及海馬神經(jīng)元再生與凋亡的影響。通過以上研究，旨在揭示嚴(yán)重應(yīng)激影響海馬認(rèn)知功能的機(jī)制，以期揭開PTSD的病因、發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵，并為研究及防治藥物的開發(fā)提供理論依據(jù)。
　　 主要結(jié)果和結(jié)論如下：1．用幽閉＋電擊可制備大鼠PTSD 模型，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處于持續(xù)恐懼狀態(tài)，但不造成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物外傷。經(jīng)行為學(xué)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該P(yáng)TSD 模型可造成動(dòng)物體重下降，運(yùn)動(dòng)減少。動(dòng)物可表現(xiàn)出再次處于應(yīng)激環(huán)境中的闖入性記憶的干擾化行為：回

11、避行為增強(qiáng)，探索興趣減弱、焦慮情緒、記憶保持能力下降?？臻g定位和空間記憶保存能力下降等行為，與臨床PTSD 行為表現(xiàn)類似。以上均說明本實(shí)驗(yàn)制備的PTSD大鼠動(dòng)物模型與臨床表現(xiàn)接近，很好地模擬出含有情緒特征的闖入性記憶，易于操作、重復(fù)性好，可靠性高。
　　 2．幽閉電擊PTSD大鼠海馬齒狀回區(qū)的BrdU 陽性細(xì)胞主要分布在門區(qū)，應(yīng)激后1w 持續(xù)減少，應(yīng)激后4 w 無陽性細(xì)胞。海馬齒狀回區(qū)神經(jīng)元DG 皆有凋亡，應(yīng)激后1w 凋亡率最高

12、，且齒狀回BrdU 陽性細(xì)胞數(shù)與海馬神經(jīng)元齒狀回凋亡率呈負(fù)相關(guān)。應(yīng)激4 w后海馬體積縮小11.7％，表明可能是應(yīng)激對(duì)海馬內(nèi)環(huán)境的改變引發(fā)海馬神經(jīng)元凋亡或壞死，以及再生減少從而導(dǎo)致體積縮小。
　　 3 幽閉電擊大鼠在激發(fā)闖入性記憶時(shí)，檢測(cè)其麻醉狀態(tài)下海馬神經(jīng)元自發(fā)放電，可表現(xiàn)出海馬錐體細(xì)胞頻率變化，ISi序列復(fù)雜度漸進(jìn)性減少，不規(guī)則性減少，優(yōu)勢(shì)模式單一化。中間神經(jīng)元復(fù)雜度受應(yīng)激影響明顯，無優(yōu)勢(shì)模式。毀損雙側(cè)杏仁核后同狀態(tài)下海馬錐體

13、細(xì)胞和中間神經(jīng)元呈一致性變化，表現(xiàn)為復(fù)雜度增加，優(yōu)勢(shì)模式增加，表明基底外側(cè)核可能在闖入性記憶的啟動(dòng)或者調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用，可能存在海馬－杏仁核通路。
　　 4．本實(shí)驗(yàn)通過給予幽閉電擊PTSD大鼠預(yù)防灌胃3d 較低劑量(10mg/kg)枸杞多糖和應(yīng)激后治療性灌胃高劑量灌胃(20mg/kg)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，枸杞多糖預(yù)防性服用，海馬神經(jīng)元的病理改變及行為雖然有降低，但較應(yīng)激組減輕；高劑量治療組能夠改善PTSD大鼠行為學(xué)表現(xiàn)，使之緊張性和焦