不同負(fù)荷運(yùn)動對大鼠學(xué)習(xí)記憶功能影響的電生理機(jī)制研究.pdf

1、研究目的:學(xué)習(xí)記憶是大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重要的功能之一，其由眾多神經(jīng)元協(xié)同作用完成，然而海馬又是大腦學(xué)習(xí)記憶的重要機(jī)構(gòu)，因此海馬損傷會導(dǎo)致空間學(xué)習(xí)記憶障礙。運(yùn)動對學(xué)習(xí)記憶的影響早有報道，但其影響機(jī)制卻一直沒有定論。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，運(yùn)動對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響也在不斷的更新。我們借助一些成熟技術(shù)探究運(yùn)動對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響機(jī)制，可以使我們更加深刻的認(rèn)識運(yùn)動的本質(zhì)。海馬CA1區(qū)局部場電位theta節(jié)律與長時程增強(qiáng)(LTP)及學(xué)習(xí)記憶有著密切相關(guān)。長

2、期有氧運(yùn)動對海馬theta節(jié)律的變化是否有影響，目前還鮮有報道。本研究經(jīng)過測試大鼠海馬theta節(jié)律，分析運(yùn)動對theta節(jié)律的影響，來探討不同負(fù)荷運(yùn)動對學(xué)習(xí)記憶的影響機(jī)制。
　　研究對象與方法:本實(shí)驗(yàn)選用雄性Wistar大鼠作為實(shí)驗(yàn)對象，選定實(shí)驗(yàn)對象的體重為220±20g，采購與軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心。隨機(jī)分為對照組(CG)、低強(qiáng)度運(yùn)動組(LG)和高強(qiáng)度運(yùn)動組(HG)，每組12只，共36只。依組分籠飼養(yǎng)，每籠放置6只大鼠，飼

3、養(yǎng)房內(nèi)溫度控制在(23±2)℃，飼養(yǎng)房相對濕度控制在40％～60％，大鼠在飼養(yǎng)房內(nèi)自由飲水進(jìn)食、自然晝夜節(jié)律。運(yùn)動模型:大鼠先進(jìn)行3天適應(yīng)性訓(xùn)練，每天以8m/min速度進(jìn)行10min適應(yīng)性訓(xùn)練，隨后開始4周正規(guī)訓(xùn)練。低負(fù)荷運(yùn)動組為前10min從3m/min到8m/min逐級遞增，8m/min持續(xù)30min，后10min從8m/min到3m/min逐級遞減，共50min;高負(fù)荷運(yùn)動組為前10min從3m/min到25m/min逐級遞增，2

4、5m/min至力竭，本運(yùn)動模型參照Cordova SD等人的運(yùn)動方案。對照組不進(jìn)行跑臺運(yùn)動，但每天也進(jìn)行兩次抓尾，模仿運(yùn)動組抓老鼠進(jìn)入跑臺的動作。正式訓(xùn)練4周結(jié)束后，進(jìn)行行為學(xué)實(shí)驗(yàn)，觀察大鼠的行為判斷學(xué)習(xí)記憶能力變化;最后進(jìn)行電生理實(shí)驗(yàn)，采集大鼠海馬CA1區(qū)的自發(fā)與誘發(fā)電信號，分析電信號的變化和學(xué)習(xí)記憶能力變化的關(guān)系。
　　研究結(jié)果:
　　1、行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1）曠場實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示LG大鼠在中央?yún)^(qū)域活動的距離明顯高于CG大鼠和

5、HG大鼠(P＜0.05)，HG大鼠在中央?yún)^(qū)域活動的距離明顯低于CG大鼠(P＜0.05);2)Y迷宮自主交替實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示LG大鼠自主交替率明顯高于CG大鼠和HG大鼠(P＜0.05)，而HG大鼠的自主交替率明顯低于CG大鼠(P＜0.05);
　　2、電生理實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1）在體局部場電位實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示HG大鼠海馬CA1區(qū)theta節(jié)律功率明顯高于CG大鼠和LG大鼠(P＜0.05，P＜0.01)，LG大鼠海馬CA1區(qū)theta節(jié)律功率明顯低于

6、CG大鼠(P＜0.05)，各組大鼠海馬CA1區(qū)theta節(jié)律的頻率組間無顯著性差異(P＞0.05);2) LTP維持結(jié)果顯示不同負(fù)荷運(yùn)動對大鼠海馬E-LTP和L-LTP均有影響。與對照組相比，LG大鼠在HFS后E-LTP平均斜率維持明顯高于CG大鼠(P＜0.05)，HG大鼠在HFS后E-LTP平均斜率維持明顯低于CG大鼠(P＜0.05);在L-LTP實(shí)驗(yàn)中LG大鼠與CG大鼠在平均斜率維持沒有顯著性差異(P＞0.05)，而HG大鼠在HFS