本文關(guān)鍵詞：電磁輻射對(duì)內(nèi)嗅相關(guān)空間學(xué)習(xí)記憶的影響及其機(jī)制研究

  更多相關(guān)文章： 內(nèi)嗅皮層 電磁輻射 空間學(xué)習(xí)記憶 高爾基染色 膜片鉗 水迷宮 曠場(chǎng) SD大鼠

【摘要】：近年來一個(gè)令人不容忽視的潛在性的健康危脅來自于電磁輻射,它主要包括電器等產(chǎn)生的工頻輻射,也叫超低頻輻射(ELF)和來自通訊所產(chǎn)生的射頻或微波輻射(RF)。這是現(xiàn)代社會(huì)非常突出的一種污染。當(dāng)前研究聚焦在ELF或RF與兒童白血病、腦腫瘤、致畸作用,神經(jīng)類疾病、免疫功能下降,過敏及炎癥反應(yīng),乳腺癌、流產(chǎn)及心血管疾病等方面。其中神經(jīng)系統(tǒng)是電磁輻射損害的一個(gè)重要靶器官,有研究認(rèn)為其與側(cè)索硬化癥、阿爾茨海默病、失眠、頭痛、精力下降、學(xué)習(xí)記憶問題以及其它疾病有關(guān)。目前,有越來越多的證據(jù)表明電磁輻射對(duì)學(xué)習(xí)記憶功能有一定的影響,然而現(xiàn)在的研究并未能完全揭示電磁輻射對(duì)學(xué)習(xí)記憶功能影響的具體機(jī)制。內(nèi)嗅皮層(entorhinal cortex,EC)作為海馬的門戶聯(lián)接著高級(jí)皮層與海馬�；镜母杏X信息傳入主要依賴于EC淺層(II/III層)的神經(jīng)元。EC淺層的主要神經(jīng)元的軸突構(gòu)成穿通纖維,將皮層傳來的信息傳遞到海馬。這些信息到達(dá)海馬的四個(gè)亞區(qū):齒狀回、CA3、CA1、下托。從II/III層發(fā)出的穿通纖維具有一定的區(qū)域選擇性,II層的神經(jīng)元的纖維選擇性地投射到齒狀回和CA3區(qū),而III層的神經(jīng)元選擇性地投射到海馬CA1區(qū)和下托。而從海馬CA1區(qū),信息也能夠傳遞回EC的III、V、VI層和下托。除了EC-海馬之間的聯(lián)系,EC也與各皮層之間有廣泛的聯(lián)系。簡(jiǎn)而言之,皮層輸入形成兩個(gè)群:投射到EC淺層(II/III層)的和投射到深層(V/VI層)的。這些解剖解構(gòu)使得EC在新海馬-EC-新皮層中扮演重要角色,也是情景記憶形成及鞏固的重要基礎(chǔ)。另外,EC皮層分為內(nèi)側(cè)EC(medial EC,MEC)及外側(cè)EC(lateral EC,LEC)。目前認(rèn)為MEC主要參與傳遞和處理空間信息,而LEC主要與非空間信息相關(guān),所以,MEC在空間認(rèn)知中的具有重要的意義。本實(shí)驗(yàn)首先觀察了50Hz,0.5mT的ELF對(duì)EC淺層主要神經(jīng)元的樹突棘密度及形狀產(chǎn)生的影響。接下來我們通過全細(xì)胞膜片鉗的記錄技術(shù),在腦片上檢測(cè)電磁輻照對(duì)EC淺層的星形及錐體神經(jīng)元電生理特性的影響。最后,我們運(yùn)用曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和水迷宮實(shí)驗(yàn)觀察電磁輻射對(duì)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)功能及空間認(rèn)識(shí)方面的作用。結(jié)果如下:1.電磁輻射暴露對(duì)MEC淺層神經(jīng)元樹突棘密度及形態(tài)的影響我們使用高爾基染色觀察了大鼠的ec主要神經(jīng)元。結(jié)果顯示經(jīng)過14天(86.42±2.77%ofcontrol,p0.001)及28天(87.34±1.10%ofcontrol,p0.001)的elf暴露使得星形神經(jīng)元以及錐體神經(jīng)元的基樹突棘下降,其中以纖細(xì)型樹突棘和杯型樹突棘最為明顯。elf使蘑菇型樹突棘和樹樁型樹突棘密度的改變具有細(xì)胞類型的選擇性。對(duì)于星形神經(jīng)元,28天的elf暴露使得樹樁型樹突棘密度略有上升(121.96±1.07%ofcontrol,p0.05),但此時(shí)長(zhǎng)的暴露卻并未影響蘑菇型樹突棘(106.54±0.91%ofcontrol,p=0.45)。對(duì)于錐體神經(jīng)元的基樹突,我們只觀察到較長(zhǎng)時(shí)程的elf暴露使得蘑菇型樹突棘的密度有所下降(14天:115.59±1.99%ofcontrol,p=0.23;28天:88.64±0.70%ofcontrol,p=0.21),然而與之相反的是,樹樁型樹突棘密度只在14天elf暴露中下降(78.26±1.86%ofcontrol,p0.05),而在28天電磁暴露中得以恢復(fù)(93.73±0.68%ofcontrol,p=0.53)�？傮w來說,elf暴露導(dǎo)致的錐體神經(jīng)元頂樹突棘密度的下降只在28天的elf暴露中出現(xiàn),反映電磁輻射對(duì)樹突棘頂樹突與基樹突之間的一個(gè)攻擊靶點(diǎn)。樹突棘數(shù)量與形狀的改變被認(rèn)為與mec的突觸可塑性有密切聯(lián)系,而mec又作為學(xué)習(xí)與記憶中一個(gè)重要神經(jīng)環(huán)路。以上這些發(fā)現(xiàn)可能是elf暴露導(dǎo)致認(rèn)知功能損害的一個(gè)重要機(jī)制。2.超低頻電磁輻射對(duì)mec淺層星形及錐體神經(jīng)元靜息膜電位和膜阻抗的影響我們采用腦片膜片鉗技術(shù)直接觀察50hz,0.5mt,4h/d,7天的電磁輻射對(duì)ec淺層星形及錐體神經(jīng)元的基本電生理特性及其興奮性的影響。在電流鉗模式下,將神經(jīng)元的電流鉗制在0pa,這樣得到神經(jīng)元的靜息膜電位(restingmembraneelectricpotential,rmp)。我們發(fā)現(xiàn),星形神經(jīng)元神經(jīng)元(n=6,p=0.303)及錐體神經(jīng)元(n=5,p=0.781)的靜息膜電位并未受到電磁輻射的影響。通過記錄電極給與記錄細(xì)胞一系列由超極化到去極化的躍階電流(-150~+250pa,step=20pa,時(shí)長(zhǎng)500ms)的刺激。得到電壓-電流(i-v)曲線,而通過將i-v曲線進(jìn)行線性擬合,得到神經(jīng)元的膜電阻。我們發(fā)現(xiàn),經(jīng)過電磁輻射后,ec淺層的主要神經(jīng)元星形神經(jīng)元(n=6,p=0.936)以及錐體神經(jīng)元(n=5,p=0.657)的膜電阻并未受到50hz,0.5mt的工頻電磁輻射的影響,表明elf暴露并未影響細(xì)胞膜電位和膜阻抗。3.超低頻電磁輻射對(duì)mec淺層星形及錐體神經(jīng)元的全細(xì)胞電流的影響電流鉗模式下給予(-60~+30mv,step=+10mv,時(shí)長(zhǎng)=500ms)的刺激,全細(xì)胞外向電流(whole-celloutwardcurrent)主要包括瞬時(shí)外向電流(transientoutwardcurrent)和持續(xù)外向電流(sustainedoutwardcurrent),我們發(fā)現(xiàn),電磁輻射并未影響到星形神經(jīng)元的內(nèi)向電流(controln=6,exposuren=5,p=0.428)以及錐體神經(jīng)元的內(nèi)向電流(n=5,P=0.310)。通過分析,我們發(fā)現(xiàn),星形神經(jīng)元的瞬時(shí)外向電流(control n=8,exposure n=5,P=0.199),錐體神經(jīng)元的瞬時(shí)外向電流(control n=8,exposure n=5,P=0.358),星形神經(jīng)元的持續(xù)性外向電流(control n=7,exposure n=5,P=0.409),錐體神經(jīng)元的持續(xù)性外向電流(control n=6,exposure n=5,P=0.256)。以上結(jié)果初步表明電磁輻射未影響EC淺層主要神經(jīng)元的電壓門控離子通道的活動(dòng)。4.超低頻電磁輻射對(duì)MEC淺層神經(jīng)元興奮性的影響給予神經(jīng)元以20 p A遞增的去極化刺激,在去極化刺激達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),神經(jīng)元將產(chǎn)生動(dòng)作電位。EC淺層的星形神經(jīng)元(control n=11,exposure n=8,P=0.614)以及錐體神經(jīng)元(control n=6,exposure n=5,P=0.343)的動(dòng)作電位發(fā)放頻率均未受到影響,初步表明電磁輻射未影響神經(jīng)元的興奮性。5.超低頻電磁輻射對(duì)大鼠探索行為和運(yùn)動(dòng)功能的影響我們使用曠場(chǎng)對(duì)動(dòng)物探索行為和運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行檢測(cè),電磁輻射組與對(duì)照組相比,對(duì)兩者5分鐘內(nèi)行走的距離以及站立的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。發(fā)現(xiàn)14天的電磁輻射組與14天對(duì)照組相比,運(yùn)動(dòng)距離(n=10,P=0.226)與探索次數(shù)(n=10,P=0.596)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,同樣,在28天的實(shí)驗(yàn)組中,運(yùn)動(dòng)距離(n=9,P=0.241)與探索次數(shù)(n=9,P=0.163)無明顯變化。以上結(jié)果表明電磁輻射對(duì)動(dòng)物探索行為和運(yùn)動(dòng)功能并無明顯影響。6.超低頻電磁輻射對(duì)動(dòng)物空間學(xué)習(xí)記憶的影響經(jīng)過對(duì)之前數(shù)據(jù)的分析,為了進(jìn)一步驗(yàn)證電磁輻射是否會(huì)對(duì)空間學(xué)習(xí)記憶產(chǎn)生影響,我們采用水迷宮實(shí)驗(yàn)對(duì)動(dòng)物空間學(xué)習(xí)記憶功能進(jìn)行檢測(cè)。電磁輻射暴露組與對(duì)照組之間水迷宮的逃避潛伏期并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異:[14天:F(1,18)=0.27,P=0.61;28天:F(1,16)=0.60,P=0.45]。訓(xùn)練次數(shù)之間存在顯著差異:[14天:F(7,126)=6.71,P0.001;28天:F(7,112)=12.24,P0.001],訓(xùn)練次數(shù)與組間無明顯交互作用:[14天:F(7,126)=0.37,P=0.95;28天:F(7,112)=0.68,P=0.69],提示輻射組與對(duì)照組之間學(xué)習(xí)記憶獲得的效率是相同的。同時(shí)電磁輻射暴露組與對(duì)照組之間大鼠游泳的速度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異:[14天:F(1,18)=0.17,P=0.67;28天:F(1,16)=1.56,P=0.23],從另一方面表明ELF并未影響動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)功能。
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R594.8

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 盛偉斌,華強(qiáng),曹力,艾爾肯,歐陽甲,徐小雄,盛軍;一期后路病灶清除、楔形截骨矯形治療胸腰椎結(jié)核并后凸或側(cè)后凸畸形[J];中華外科雜志;2005年04期

2 龔茜芬;楊學(xué)森;涂靈;張廣斌;余爭(zhēng)平;;復(fù)方中藥制劑對(duì)電磁輻射致大鼠海馬神經(jīng)損傷的防治作用[J];中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志;2013年04期

，

本文編號(hào)：1136709