短期豐富生存環(huán)境對中老年大鼠海馬結(jié)構(gòu)及其內(nèi)有髓神經(jīng)纖維影響的研究.pdf

1、海馬結(jié)構(gòu)在學習和記憶中起著重要作用。衰老引起的海馬結(jié)構(gòu)功能的退化最初認為與海馬神經(jīng)元的死亡有關(guān)。但是，已有研究表明衰老并不會引起海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)顯著的神經(jīng)元死亡。由此推斷，空間記憶能力的減退可能與神經(jīng)纖維的退化有關(guān)。大量的研究表明，豐富生存環(huán)境可以提高動物的空間記憶能力、增加樹突分支、促進膠質(zhì)細胞生成、促進海馬齒狀回新生神經(jīng)元形成和增加神經(jīng)營養(yǎng)因子mRNA表達等。動物的空間記憶能力在中老年時期開始下降，因此，在此階段采取行為學手段的干預可能有

2、助于預防或延緩記憶能力的下降。豐富生存環(huán)境干預是所有行為學干預手段中最簡單易行的，那么豐富生存環(huán)境干預對于中老年時期空間記憶能力降低是否有幫助，同時豐富生存環(huán)境干預對中老年海馬結(jié)構(gòu)有髓神經(jīng)纖維是否有影響，國內(nèi)外尚未見報道。本研究旨在探討豐富生存環(huán)境對中老年雌、雄性大鼠空間記憶能力、海馬結(jié)構(gòu)及其內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的影響。本實驗首先運用Morris水迷宮探討豐富生存環(huán)境干預對中老年雌、雄性大鼠行為學的作用，然后運用透射電子顯微鏡和體視學方法定量

3、研究豐富生存環(huán)境下中老年雌、雄性SD大鼠海馬結(jié)構(gòu)總體積、海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度、總體積和平均直徑的改變。
　　 1.材料與方法：
　　 1.1清潔級14個月Sprague-Dawley雌性大鼠22只。隨機分為豐富生存環(huán)境組12只和標準環(huán)境組10只。清潔級14個月Sprague-Dawley雄性大鼠22只。隨機分為豐富生存環(huán)境組12只和標準環(huán)境組10只。豐富生存環(huán)境干預后，隨機抽取豐富生存環(huán)境組雌、雄各5只和標準環(huán)境組雌

4、、雄各5只進行后續(xù)行為學測試以及形態(tài)學分析。
　　 1.2豐富生存環(huán)境組（enriched environment group，EE組）大鼠飼養(yǎng)于大箱子中（120 cm×60 cm×50 cm）飼養(yǎng)，12只/箱，室溫21±2℃，12 h光照與12 h黑夜交替，給予足夠的食物和水。箱內(nèi)設(shè)有各式各樣的物體，每周更換保持新奇感。短期干預時間為4個月。將標準環(huán)境組（standard environment group，SE組）大鼠在普通

5、標準箱中（40cm×30 cm×30 cm）飼養(yǎng)，5只/箱，給予足夠的食物和水。箱內(nèi)不設(shè)任何物體。飼養(yǎng)時間為4個月。
　　 1.3干預結(jié)束后，用Morris水迷宮進行連續(xù)5天的空間記憶能力的測試。前四天為隱藏平臺實驗，第五天為可見平臺實驗。記錄動物的尋臺時間（從入水到找到平臺且四肢爬上平臺的時間，即潛伏期）。
　　 1.4每只大鼠隨機抽取一側(cè)大腦半球，再從海馬結(jié)構(gòu)中隨機抽取4～6個組織塊做成超薄切片，在透射電鏡下每張切片

6、上隨機抽取15個視野放大9000倍拍照，每只動物拍得75張電鏡照片。
　　 1.5運用體視學方法分別計算出中老年雌、雄組大鼠大腦海馬結(jié)構(gòu)總體積、海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維長度密度和總長度、體積密度和總體積以及有髓神經(jīng)纖維的平均直徑。
　　 2.結(jié)果：
　　 2.1在隱藏平臺實驗中，18月齡SD雌性大鼠的EE組的潛伏期比SE組顯著縮短（P<0.05），雄性大鼠的EE組與SE組的潛伏期之間不存在顯著性差異（P>0.05）

7、。在可見平臺試驗中，18月齡雌、雄性大鼠EE組與SE組的潛伏期均沒有顯著性差異（P>0.05）。
　　 2.2雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)總體積比SE組增加了11.7％，但兩組之間不存在顯著性差異（P>0.05）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)總體積比SE組增加了4.6％，兩組之間也無顯著性差異（P>0.05）。
　　 2.3雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度比SE組顯著增加了47.4％（P<0.01）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總

8、長度比SE組顯著增加了71.8％（P<0.05）。雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總體積比SE組顯著增加了43.4％（P<0.01）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總體積比SE組顯著增加了102.9％（P<0.05）。雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的平均直徑比SE組減少了5.2％，但兩組之間不存在顯著性差異（P>0.05）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的平均直徑比SE組增加了33.1％，且差異具有顯著性（P<0.01）。雌、雄性

9、EE組和SE組大鼠海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維直徑分布圖表明雌、雄性EE組大鼠有髓神經(jīng)纖維總長度的顯著性增加主要是由于細小直徑的有髓神經(jīng)纖維增加所致。
　　 全文結(jié)論：
　　 1.本實驗首次利用透射電子顯微鏡和體視學方法定量研究豐富生存環(huán)境下中老年雌、雄性SD大鼠海馬結(jié)構(gòu)總體積、海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度、總體積和平均直徑的改變，并同時利用Morris水迷宮進一步探討了短期豐富生存環(huán)境下雌、雄性中老年大鼠的行為學改變。
　

10、　 2.本研究發(fā)現(xiàn)短期豐富生存環(huán)境可明顯提高中老年雌性大鼠的空間記憶能力，但不能提高中老年雄性大鼠的空間記憶能力。這一結(jié)果為將來尋找延緩大腦衰老進程的行為學手段提供了重要的理論依據(jù)。
　　 3.本研究首次發(fā)現(xiàn)短期豐富生存環(huán)境能增加中老年雌、雄性大鼠大腦海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度、總體積，增加中老年雄性大鼠大腦海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的平均直徑。雌、雄性豐富生存環(huán)境組大鼠海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度的顯著性增加主要是由于細小直徑