母愛剝奪對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶和突觸可塑性的影響.pdf

1、作為嬰兒最初接觸到的外界環(huán)境刺激,母嬰關(guān)系在哺乳動(dòng)物早期的生長(zhǎng)發(fā)育、認(rèn)知能力和社交行為中發(fā)揮著重要作用。在靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類上的研究表明,母愛剝奪(early maternal deprivation,ED)會(huì)影響個(gè)體的神經(jīng)發(fā)育和行為表現(xiàn),而且這些影響可能會(huì)持續(xù)一生。由于嚙齒類動(dòng)物繁殖快、發(fā)育期短,從而成為早期經(jīng)驗(yàn)對(duì)成年期行為影響研究的主要模型。盡管母愛剝奪對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶影響的研究較多,但仍然存在很大的爭(zhēng)議;而且關(guān)于母愛剝奪對(duì)大鼠突觸可塑

2、性影響的研究極為缺乏。與母愛剝奪這種早期的隔離環(huán)境相反,豐富環(huán)境(environmentalenrichment,EE)提供了更為復(fù)雜的社會(huì)成員和環(huán)境刺激。大量研究認(rèn)為豐富環(huán)境能促進(jìn)大鼠的學(xué)習(xí)記憶和突觸可塑性,但關(guān)于豐富環(huán)境能否逆轉(zhuǎn)母愛剝奪影響的研究卻未見相關(guān)報(bào)道。因此,我們?cè)诖笫蟛溉槠趯?duì)其進(jìn)行母愛剝奪,將整體行為學(xué)、生化測(cè)定和離體電生理技術(shù)相結(jié)合,研究了母愛剝奪對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶和突觸可塑性的影響以及后期的豐富環(huán)境能否逆轉(zhuǎn)這些影響,旨在探

3、究母愛剝奪對(duì)個(gè)體成年情緒和行為影響的內(nèi)在機(jī)制,從而進(jìn)一步揭示母嬰關(guān)系在個(gè)體早期發(fā)育中的重要作用。研究主要包括以下五部分:
　　 1母愛剝奪對(duì)大鼠體重影響的研究
　　 選用1小時(shí)(ED1)、3小時(shí)(ED3)和6小時(shí)(ED6)母愛剝奪組鼠分別進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),1小時(shí)和3小時(shí)母愛剝奪對(duì)大鼠的體重均不產(chǎn)生顯著影響,而ED6組大鼠的體重則顯著減輕、生長(zhǎng)曲線顯著滯后,提示6小時(shí)母愛剝奪嚴(yán)重影響了大鼠的生長(zhǎng)發(fā)育。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇3小時(shí)

4、作為母愛剝奪的時(shí)間,并研究后期的豐富環(huán)境訓(xùn)練能否逆轉(zhuǎn)3小時(shí)母愛剝奪造成的影響。結(jié)果表明,與ED3組鼠相似,ED3&EE組鼠的體重與對(duì)照組也沒有顯著性差異。表明3小時(shí)的母愛剝奪不影響大鼠的生長(zhǎng)發(fā)育,而且后期的豐富環(huán)境訓(xùn)練也不會(huì)對(duì)大鼠的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響,從而排除了生長(zhǎng)發(fā)育不良導(dǎo)致的個(gè)體各機(jī)制異常。
　　 2母愛剝奪對(duì)大鼠基本行為及情緒記憶影響的研究
　　 采用開場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(open field)、高架十字迷宮(elevated

5、plus maze test)、明暗箱(light-dark transition test)及被動(dòng)回避(passive avoidance test)等實(shí)驗(yàn)來檢測(cè)母愛剝奪對(duì)大鼠基本行為及情緒記憶的影響,并探究豐富環(huán)境是否能夠逆轉(zhuǎn)這些影響。結(jié)果顯示,ED3組鼠基本活動(dòng)量與對(duì)照組相當(dāng),但在高架十字迷宮和明暗箱中的焦慮情緒減少,被動(dòng)回避實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)恐懼記憶明顯受損;豐富環(huán)境雖然能逆轉(zhuǎn)母愛剝奪造成的焦慮水平變化,但對(duì)其受損的恐懼記憶能力修復(fù)作用

6、不明顯。因此,我們推測(cè)母愛剝奪可能對(duì)大鼠下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal,HPA)軸和杏仁核腦區(qū)同時(shí)造成了影響,而豐富環(huán)境只能逆轉(zhuǎn)HPA軸的異常,但不能修復(fù)杏仁核腦區(qū)受到的損傷。
　　 3母愛剝奪對(duì)大鼠激素分泌影響的研究
　　 為了進(jìn)一步驗(yàn)證HPA軸分泌異常是否是ED3組鼠情緒異常的內(nèi)在機(jī)制,采用酶聯(lián)免疫吸附方法(enzyme-linked immunosorbent a

7、ssay,EIASA)測(cè)定三組鼠血漿中的皮質(zhì)酮濃度。雖然幼年期ED3組鼠與Control組鼠的皮質(zhì)酮基礎(chǔ)分泌水平相當(dāng);但成年期應(yīng)激狀態(tài)下,ED3組鼠的皮質(zhì)酮水平顯著低于Control組,豐富環(huán)境能逆轉(zhuǎn)皮質(zhì)酮恢復(fù)至正常水平。后者與情緒測(cè)定結(jié)果一致,提示HPA軸分泌異?？赡苁悄笎蹌儕Z影響大鼠情緒的內(nèi)在機(jī)制,而且,豐富環(huán)境可能是通過調(diào)控HPA軸系統(tǒng)的功能來逆轉(zhuǎn)ED3組鼠的低焦慮水平。
　　 4母愛剝奪對(duì)大鼠識(shí)別能力與空間定位能力影響的

8、研究
　　 采用新異物體識(shí)別(novel obiect recognition task)、新異個(gè)體識(shí)別(socialdiscrimination test)和Morris水迷宮(Morris water maze)等實(shí)驗(yàn)對(duì)三組鼠進(jìn)行研究,旨在探究母愛剝奪是否影響大鼠非杏仁核依賴的學(xué)習(xí)記憶能力。結(jié)果表明,雖然ED3組鼠在新異物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)與Control組相當(dāng),但其在新異個(gè)體識(shí)別實(shí)驗(yàn)中的識(shí)別能力提高,在水迷宮實(shí)驗(yàn)中的空間定

9、位能力增強(qiáng)。ED3&EE組鼠在各實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)與ED3組鼠相當(dāng),提示豐富環(huán)境對(duì)母愛剝奪導(dǎo)致的識(shí)別、空間定位能力變化不產(chǎn)生影響。
　　 5母愛剝奪對(duì)大鼠海馬腦區(qū)突觸可塑性影響的研究
　　 采用離體電生理技術(shù),記錄三組鼠海馬腦區(qū)Schaffer側(cè)枝-CA1區(qū)錐體細(xì)胞的場(chǎng)興奮性突觸后電位(field excitatory postsynaptic potential,fEPSP),研究母愛剝奪對(duì)大鼠海馬腦區(qū)突觸可塑性的影響。結(jié)果

10、表明,與Control組鼠相比,ED3組鼠的刺激強(qiáng)度-反應(yīng)(input-output)曲線正常,說明母愛剝奪不會(huì)影響海馬CA1區(qū)突觸后AMPA受體的功能;但在θ頻率波刺激(theta burst stimulation,TBS)刺激下,Control組鼠不能誘導(dǎo)出長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation,LTP),而ED3組鼠的LTP現(xiàn)象顯著,說明ED3使海馬CA1區(qū)的LTP閾值減小。ED3& EE組鼠的input-ou

11、tput曲線和LTP現(xiàn)象均與ED3組鼠相似,表明豐富環(huán)境不能逆轉(zhuǎn)母愛剝奪對(duì)大鼠海馬腦區(qū)突觸可塑性的影響。以上結(jié)果與水迷宮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,說明突觸可塑性是學(xué)習(xí)記憶的細(xì)胞機(jī)制。
　　 綜上所述,母愛剝奪損害了杏仁核相關(guān)的恐懼記憶、卻增強(qiáng)了前額葉依賴的新異個(gè)體識(shí)別能力和海馬依賴的空間參考記憶,結(jié)合其HPA軸閾值升高和焦慮樣行為減少等特征,推測(cè)其內(nèi)在機(jī)制可能與HPA軸調(diào)控系統(tǒng)中杏仁核腦區(qū)的正反饋?zhàn)饔脺p弱以及前額葉和海馬腦區(qū)的負(fù)反饋?zhàn)饔迷?/p>