母愛剝奪對大鼠自發(fā)活動(dòng)和學(xué)習(xí)記憶的影響及其神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2020-05-20 16:23
【摘要】: 背景與目的:研究表明,人類生命早期應(yīng)激是多種精神疾病的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,可誘發(fā)重性抑郁癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、兒童注意缺陷癥及精神分裂癥等疾病。關(guān)于其致病機(jī)制的研究,目前主要集中在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),但由于道德的約束及方法學(xué)的限制,以人為對象的研究還是有限的,故為了進(jìn)一步深入、全面地探討生命早期應(yīng)激引起人類精神疾病發(fā)病的機(jī)制,目前的研究主要采用動(dòng)物模型。其中,應(yīng)用于嚙齒類動(dòng)物的母愛剝奪模型,因其符合人類生命早期母子分離的特征,得到了廣泛應(yīng)用,而且關(guān)于其影響機(jī)制的研究,目前主要集中在下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)(HPA)軸反應(yīng)性增強(qiáng)和海馬5-羥色胺(5-HT)系統(tǒng)功能的減低等。本課題組的相關(guān)研究也表明,母愛剝奪導(dǎo)致大鼠海馬CA1區(qū)的5-HT1A受體陽性細(xì)胞數(shù)量減少。隨著神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的證據(jù)表明抑郁癥等精神疾病不僅僅是一種單純的功能性疾病,其發(fā)病還伴有海馬損傷和齒狀回神經(jīng)元再生障礙等多種神經(jīng)生物學(xué)改變,以及腦部結(jié)構(gòu)改變?nèi)绾qR體積縮小等;趪鴥(nèi)外的研究進(jìn)展和本課題組以往的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們認(rèn)為,人類生命早期應(yīng)激是多種精神和軀體疾病的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,而多種原因和機(jī)制導(dǎo)致的海馬損傷、齒狀回神經(jīng)元再生障礙以及海馬的形態(tài)結(jié)構(gòu)改變,可能是生命早期應(yīng)激引起精神疾病(尤其是抑郁癥)發(fā)病的重要神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制之一。因此,本研究以大鼠母愛剝奪建立人類生命早期應(yīng)激的動(dòng)物模型,觀察母愛剝奪對大鼠自發(fā)活動(dòng)和學(xué)習(xí)記憶的影響,并通過對大鼠海馬損傷和齒狀回神經(jīng)元再生的研究,探討該影響的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制。同時(shí)本研究也為我們進(jìn)一步深入了解生命早期應(yīng)激在人類精神疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中的作用提供一定的理論基礎(chǔ),并為幼兒早期教育和心理干預(yù)提供理論指導(dǎo)。 材料與方法:健康、性成熟清潔級(jí)Sprague-Dawley大鼠,體重200-250g,雌雄各1只同籠飼養(yǎng),待其繁殖,新生雄性大鼠用于實(shí)驗(yàn)研究。母愛剝奪模型分為兩個(gè)階段:(1)母嬰分離階段:從大鼠出生后第3天至21天,每日母嬰分離3小時(shí);(2)隔離飼養(yǎng)階段:經(jīng)歷過母嬰分離的大鼠自第22天斷奶后單籠飼養(yǎng)至第60天。分別在每一階段末(即22日齡和61日齡)實(shí)施自發(fā)活動(dòng)試驗(yàn)和Morris水迷宮試驗(yàn),觀察大鼠的自發(fā)活動(dòng)和學(xué)習(xí)記憶能力。行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將大鼠斷頭取腦,制作石蠟切片,觀察海馬及齒狀回神經(jīng)元數(shù)量、神經(jīng)元凋亡和齒狀回神經(jīng)元再生情況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用EXCEL 2003和SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)應(yīng)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±S)表示,進(jìn)行兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn);若數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布則應(yīng)用中位數(shù)(四分位數(shù)間距)[M(QR)]表示,進(jìn)行兩獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)。以P0.05為差別有顯著性。 結(jié)果:母愛剝奪組大鼠于出生后的第3-21天和第22-60天分別接受母嬰分離和隔離飼養(yǎng)應(yīng)激,對照組正常飼養(yǎng),分別在22和61日齡測定各組大鼠的自發(fā)活動(dòng)和學(xué)習(xí)記憶能力。行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,處死大鼠取腦,制作石蠟切片,觀察海馬及齒狀回神經(jīng)元數(shù)量和神經(jīng)元凋亡情況。 1.母愛剝奪對大鼠自發(fā)活動(dòng)的影響①22日齡:母愛剝奪組大鼠自發(fā)活動(dòng)總路程和周邊路程較對照組顯著增多(P0.05),而中央路程、總活動(dòng)時(shí)間、中央時(shí)間和周邊時(shí)間差別均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明,母嬰分離應(yīng)激導(dǎo)致大鼠自發(fā)活動(dòng)增多,提示母嬰分離應(yīng)激誘發(fā)了大鼠的焦慮樣行為。②61日齡:母愛剝奪組大鼠自發(fā)活動(dòng)的總活動(dòng)時(shí)間較對照組顯著延長(P0.01),而其他指標(biāo)差別均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果表明,大鼠經(jīng)過母嬰分離和隔離飼養(yǎng)雙重應(yīng)激后,自發(fā)活動(dòng)時(shí)間延長并活動(dòng)遲緩,提示大鼠可能同時(shí)存在焦慮樣和抑郁樣行為。 2.母愛剝奪對大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響Morris水迷宮試驗(yàn)共進(jìn)行5天,前4天為定位航行(place navigation)訓(xùn)練,每日2次,主要反映大鼠的空間學(xué)習(xí)能力,以逃避潛伏期(escape latency,EL)為指標(biāo);第5天為空間探索(spatial probe)試驗(yàn),主要測定大鼠的空間記憶能力,以各象限的游泳時(shí)間、平臺(tái)周邊各個(gè)區(qū)域游泳路徑的百分比和穿越原平臺(tái)的次數(shù)為指標(biāo)。Morris水迷宮試驗(yàn)分別在22日齡和61日齡開始檢測。①22日齡:定位航行實(shí)驗(yàn)中,母愛剝奪組大鼠在第三天尋找隱匿平臺(tái)的逃避潛伏期顯著延長(P0.05),綜合四天的平均逃避潛伏期,母愛剝奪組大鼠顯著地長于對照組(P0.05);空間探索實(shí)驗(yàn)中,母愛剝奪組大鼠在第三象限(目標(biāo)象限)的游泳時(shí)間顯著的低于對照組(P0.05)。結(jié)果表明,母愛剝奪組大鼠此階段的Morris水迷宮成績明顯低于對照組,提示母嬰分離損害了大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。②61日齡:定位航行實(shí)驗(yàn)中,母愛剝奪組大鼠在第一、二、三和第四天尋找隱匿平臺(tái)的逃避潛伏期以及四天平均逃避潛伏期均顯著延長(P0.05或P0.01);空間探索實(shí)驗(yàn)中,母愛剝奪組大鼠在第四象限的游泳時(shí)間顯著增多(P0.05);穿越原平臺(tái)的次數(shù)顯著減少(P0.05)。結(jié)果表明,大鼠經(jīng)過母嬰分離和隔離飼養(yǎng)雙重應(yīng)激后,依然存在學(xué)習(xí)記憶障礙。 3.母愛剝奪對大鼠海馬和齒狀回神經(jīng)元數(shù)量的影響行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分別處死各組大鼠取腦,尼氏染色檢測海馬及齒狀回神經(jīng)元數(shù)量,觀察母愛剝奪對其神經(jīng)元的影響。①22日齡:母愛剝奪組大鼠海馬CA2、CA3區(qū)錐體細(xì)胞和齒狀回顆粒細(xì)胞數(shù)量較對照組顯著減少(P0.01)。結(jié)果表明,母嬰分離可導(dǎo)致大鼠海馬部分區(qū)域和齒狀回神經(jīng)元數(shù)量的減少,提示海馬和齒狀回存在損傷。②61日齡:母愛剝奪大鼠CA3區(qū)錐體細(xì)胞數(shù)量較對照組大鼠明顯減少(P0.01)。結(jié)果表明,大鼠經(jīng)受母嬰分離應(yīng)激和隔離飼養(yǎng)雙重應(yīng)激后,仍表現(xiàn)為海馬部分區(qū)域神經(jīng)元數(shù)量的減少,提示海馬依然存在損傷。 4.母愛剝奪大鼠海馬和齒狀回神經(jīng)元凋亡的影響用TUNEL法檢測22和61日齡海馬及齒狀回神經(jīng)元凋亡情況。①22日齡:母愛剝奪組大鼠海馬CA3區(qū)錐體細(xì)胞和齒狀回顆粒細(xì)胞凋亡相對陽性率較對照組顯著增多(P0.05或P0.01)。結(jié)果表明,母嬰分離導(dǎo)致大鼠海馬CA3區(qū)及齒狀回神經(jīng)元凋亡的增加。②61日齡:母愛剝奪大鼠海馬CA3區(qū)錐體細(xì)胞凋亡相對陽性率較對照組顯著增多(P0.05)。結(jié)果表明,大鼠經(jīng)受母嬰分離應(yīng)激和隔離飼養(yǎng)雙重應(yīng)激后,仍表現(xiàn)為海馬部分區(qū)域神經(jīng)元凋亡的增加。 結(jié)論:生命早期母愛剝奪可導(dǎo)致大鼠出現(xiàn)焦慮樣樣行為或伴有抑郁樣行為,并存在空間學(xué)習(xí)記憶能力的降低,其神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制之一是母愛剝奪導(dǎo)致了大鼠海馬和齒狀回神經(jīng)元數(shù)量的減少,而神經(jīng)元凋亡的增加是導(dǎo)致神經(jīng)元數(shù)量減少的原因之一。
【圖文】:
汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院碩士學(xué)位論文周邊路程:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在開放場周邊的總運(yùn)動(dòng)路程(連續(xù)兩幀的軌跡點(diǎn)均在開放場周邊);圖2-1 開放場范圍示意圖2.2.2 Morris水迷宮(Morris Water Maze, MWM) 檢測水迷宮主體為直徑180cm,高50cm的玻璃鋼圓形水池,水池內(nèi)壁被漆成黑色。池內(nèi)水溫保持在25℃±2℃,以池壁上四個(gè)等距離點(diǎn)東、南、西和北將水池分為四個(gè)象限,分別稱為第一、第二、第三和第四象限。在第三象限正中,距離池壁35cm處放一直徑為9cm,高30cm的圓形平臺(tái),站臺(tái)低于水面1cm,迷宮上方安置著連接顯示系統(tǒng)的攝像機(jī),同步記錄大鼠運(yùn)動(dòng)軌跡。大鼠的運(yùn)動(dòng)軌跡及測試的記錄顯示和處理采用上海吉量軟件科技有限公司研制開發(fā)的動(dòng)物行為學(xué)軟件。水迷宮水池中的區(qū)域分布如圖2-2。房內(nèi)設(shè)施如燈管、窗戶及桌子等固定
高30cm的圓形平臺(tái),站臺(tái)低于水面1cm,,迷宮上方安置著連接顯示系統(tǒng)的攝像機(jī),同步記錄大鼠運(yùn)動(dòng)軌跡。大鼠的運(yùn)動(dòng)軌跡及測試的記錄顯示和處理采用上海吉量軟件科技有限公司研制開發(fā)的動(dòng)物行為學(xué)軟件。水迷宮水池中的區(qū)域分布如圖2-2。房內(nèi)設(shè)施如燈管、窗戶及桌子等固定,可作為水池外參照目標(biāo)。由于沒有任何可接近的線索以標(biāo)志平臺(tái)的位置,所以大鼠有效的定位能力需要利用迷宮內(nèi)外的結(jié)構(gòu)作為線索。圖2-2 水迷宮水池中的區(qū)域示意圖6
【學(xué)位授予單位】:汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:R749
本文編號(hào):2672882
【圖文】:
汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院碩士學(xué)位論文周邊路程:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在開放場周邊的總運(yùn)動(dòng)路程(連續(xù)兩幀的軌跡點(diǎn)均在開放場周邊);圖2-1 開放場范圍示意圖2.2.2 Morris水迷宮(Morris Water Maze, MWM) 檢測水迷宮主體為直徑180cm,高50cm的玻璃鋼圓形水池,水池內(nèi)壁被漆成黑色。池內(nèi)水溫保持在25℃±2℃,以池壁上四個(gè)等距離點(diǎn)東、南、西和北將水池分為四個(gè)象限,分別稱為第一、第二、第三和第四象限。在第三象限正中,距離池壁35cm處放一直徑為9cm,高30cm的圓形平臺(tái),站臺(tái)低于水面1cm,迷宮上方安置著連接顯示系統(tǒng)的攝像機(jī),同步記錄大鼠運(yùn)動(dòng)軌跡。大鼠的運(yùn)動(dòng)軌跡及測試的記錄顯示和處理采用上海吉量軟件科技有限公司研制開發(fā)的動(dòng)物行為學(xué)軟件。水迷宮水池中的區(qū)域分布如圖2-2。房內(nèi)設(shè)施如燈管、窗戶及桌子等固定
高30cm的圓形平臺(tái),站臺(tái)低于水面1cm,,迷宮上方安置著連接顯示系統(tǒng)的攝像機(jī),同步記錄大鼠運(yùn)動(dòng)軌跡。大鼠的運(yùn)動(dòng)軌跡及測試的記錄顯示和處理采用上海吉量軟件科技有限公司研制開發(fā)的動(dòng)物行為學(xué)軟件。水迷宮水池中的區(qū)域分布如圖2-2。房內(nèi)設(shè)施如燈管、窗戶及桌子等固定,可作為水池外參照目標(biāo)。由于沒有任何可接近的線索以標(biāo)志平臺(tái)的位置,所以大鼠有效的定位能力需要利用迷宮內(nèi)外的結(jié)構(gòu)作為線索。圖2-2 水迷宮水池中的區(qū)域示意圖6
【學(xué)位授予單位】:汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:R749
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):2672882
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