【摘要】：[背景] 嗅覺(jué)系統(tǒng)是哺乳動(dòng)物重要且基本的感覺(jué)系統(tǒng)。解剖學(xué)上,嗅神經(jīng)的神經(jīng)纖維除了投射到與嗅覺(jué)相關(guān)的腦區(qū)外,還大量投射到海馬、杏仁核這些與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的腦區(qū)。所以,嗅覺(jué)系統(tǒng)除了維系正常的嗅覺(jué)功能外,也在學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。環(huán)境刺激法作為一種物理療法,廣泛運(yùn)用于防治認(rèn)知功能障礙和提高學(xué)習(xí)記憶能力等領(lǐng)域。已證實(shí)通過(guò)體育鍛煉、新奇環(huán)境等途徑的外界刺激,達(dá)到增強(qiáng)神經(jīng)元可塑性和促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生,從而改善學(xué)習(xí)和記憶。但通過(guò)嗅覺(jué)途徑的環(huán)境刺激能否改善學(xué)習(xí)記憶還未見(jiàn)報(bào)道。 [目的] 研究不同持續(xù)時(shí)間和不同性質(zhì)的嗅覺(jué)刺激對(duì)學(xué)習(xí)和記憶能力的影響及可能的機(jī)制。 [方法] 在3個(gè)相對(duì)封閉的房間中建立3種不同性質(zhì)的嗅覺(jué)刺激環(huán)境：1)正常環(huán)境,房間中無(wú)特別氣味；2)大鼠喜好的嗅覺(jué)刺激環(huán)境,房間中充滿某種大鼠喜好的氣味；3)大鼠厭惡的嗅覺(jué)刺激環(huán)境,房間中充滿某種大鼠厭惡的氣味。8周齡、體重約200克的大鼠隨機(jī)分為4個(gè)組(每組15-20只)：1)對(duì)照組：所處環(huán)境無(wú)特殊氣味刺激；2)豐富氣味刺激組：所處環(huán)境隨機(jī)選擇為大鼠喜好或厭惡的嗅覺(jué)刺激環(huán)境中的一種,每24-48小時(shí)更換其所處的嗅覺(jué)刺激環(huán)境；3)喜好氣味刺激組：所處環(huán)境為大鼠喜好的嗅覺(jué)刺激；4)厭惡氣味刺激組：所處環(huán)境為大鼠厭惡的嗅覺(jué)刺激。刺激方式為將不同性質(zhì)的氣味置于各自對(duì)應(yīng)的房間中,24小時(shí)不間斷持續(xù)刺激。每24-48小時(shí)更換為同性質(zhì)的其他氣味,刺激持續(xù)時(shí)間分別為40天(短期)和80天(長(zhǎng)期)。刺激結(jié)束后,用水迷宮、場(chǎng)景和聲音恐懼條件反射測(cè)試檢測(cè)嗅覺(jué)刺激對(duì)學(xué)習(xí)和記憶能力的影響,用高爾基染色觀察樹突棘的數(shù)目和形態(tài)的變化,用免疫印跡和免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測(cè)記憶相關(guān)蛋白和某些相關(guān)酶類和信號(hào)分子的表達(dá)和活性水平。 [結(jié)果] 1)短期豐富嗅覺(jué)刺激提高海馬依賴的空間學(xué)習(xí)能力,但對(duì)空間記憶能力無(wú)影響；有情感記憶能力增強(qiáng)；突觸前蛋白如synapsinⅠ、synaptophysin的表達(dá)水平升高、cAMP依賴蛋白激酶(PKA)活性增強(qiáng)和synapsin I的磷酸化程度增高、瘦長(zhǎng)型和總樹突棘數(shù)目增加。長(zhǎng)期豐富嗅覺(jué)刺激能提高海馬依賴的空間學(xué)習(xí)和記憶能力,同時(shí)伴隨有情感記憶的增強(qiáng)；突觸前蛋白如synapsinⅠ、synaptophysin,突觸后蛋白PSD95、PSD93的表達(dá)水平水平升高,鈣離子-鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)的激活以及synapsinⅠ和cAMP反應(yīng)原件結(jié)合蛋白(CREB)的磷酸化水平增高；瘦長(zhǎng)型、蘑菇型和總樹突棘數(shù)目均增加。 2)短期喜好氣味刺激能提高大鼠空間學(xué)習(xí)和記憶能力,同時(shí)伴隨有情感記憶的增強(qiáng)；突觸前蛋白synapsinⅠ、synaptophysin,突觸后蛋白PSD95、PSD93的表達(dá)水平和PKA、CaMKⅡ、CREB活性的增加；蛋白磷酸酯酶2A(PP2A)和糖原合成激酶3(GSK-3)的活性無(wú)改變。短期厭惡氣味刺激能提高大鼠的空間學(xué)習(xí)能力,但削弱空間記憶和情感記憶能力；同時(shí)伴有突觸前蛋白如synapsinⅠ、synaptophysin表達(dá)水平和PKA活性的增加,但突觸后蛋白PSD95、PSD93的表達(dá)水平和CREB、CaMKII活性卻降低；PP2A活性增加,GSK-3活性無(wú)改變。 3)長(zhǎng)期喜好氣味刺激能提高大鼠空間學(xué)習(xí)和記憶能力,同時(shí)伴隨有情感記憶的增強(qiáng)；突觸前蛋白synapsinⅠ、synaptophysin,突觸后蛋白PSD95、PSD93的表達(dá)水平和CaMKII、CREB活性的增加；PKA,PP2A,GSK-3活性無(wú)改變。長(zhǎng)期厭惡氣味刺激能提高大鼠學(xué)習(xí)和記憶能力,但情感記憶減退；突觸前蛋白synapsinⅠ、synaptophysin,突觸后蛋白PSD95、PSD93的表達(dá)水平和CaMKⅡ、CREB活性增加；GSK-3活性降低,PP2A活性無(wú)改變。[結(jié)論] 1)豐富嗅覺(jué)刺激能促進(jìn)空間學(xué)習(xí)記憶和情感記憶能力,且短期和長(zhǎng)期的豐富嗅覺(jué)刺激可能分別通過(guò)激活PKA和CaMKII及CREB信號(hào)途徑來(lái)提高學(xué)習(xí)或記憶能力。 2)喜好氣味的嗅覺(jué)刺激能促進(jìn)情感記憶和空間學(xué)習(xí)和記憶能力；在短期刺激時(shí)通過(guò)同時(shí)激活PKA和CaMKII及CREB信號(hào)途徑來(lái)提高空間學(xué)習(xí)和記憶能力；在長(zhǎng)期刺激時(shí)只激活CaMKII及CREB信號(hào)途徑來(lái)提高空間學(xué)習(xí)和記憶能力。 3)厭惡氣味的嗅覺(jué)短期刺激損傷情感記憶能力；同時(shí),可能通過(guò)激活PKA提高空間學(xué)習(xí)能力,而通過(guò)激活PP2A使CaMKII失活,削弱空間記憶能力。厭惡氣味的長(zhǎng)期嗅覺(jué)刺激也損傷情感記憶,但提高空間記憶能力,后者可能與激活CaMKII及CREB信號(hào)途徑,同時(shí)使GSK-3失活有關(guān)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：R338

【共引文獻(xiàn)】

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8 劉U，

本文編號(hào)：2433160