本文關(guān)鍵詞：運動對尼古丁戒斷個體的認知功能影響及機制

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【摘要】：研究目的尼古丁濫用屬于全球性公共衛(wèi)生問題。治療尼古丁依賴最大的障礙是戒斷后居高不下的復(fù)吸率,其中導(dǎo)致高復(fù)吸的重要原因之一是尼古丁戒斷個體的認知損傷。運動可以提高正常人、腦疾病患者和毒品依賴者的認知功能,然而運動與尼古丁戒斷個體認知功能的關(guān)系,尤其戒斷期運動能否緩解尼古丁戒斷者的認知損傷,及其神經(jīng)機制,都尚不明確。因此,本研究首先從行為上,觀察尼古丁戒斷者認知功能的受損特點,然后探究急性中等強度運動對尼古丁戒斷者認知功能的影響,同時我們也對尼古丁戒斷后和運動干預(yù)后的渴求度進行量表評估。其次,通過動物實驗,復(fù)制尼古丁戒斷者認知損傷的動物模型,驗證不同強度運動改善尼古丁戒斷個體認知功能的劑量效應(yīng),以探究相應(yīng)的分子機制。研究方法在行為實驗中,對20名尼古丁依賴人群和20名正常對照人群進行研究,采用組間設(shè)計,通過改編版斯騰伯格范式、標(biāo)準(zhǔn)Go/No Go范式和視覺模擬量表分別評價尼古丁戒斷24h后的工作記憶能力、抑制能力和尼古丁渴求度。其次,選取30名24h尼古丁戒斷者,隨機分為安靜組(SED,n=15)和中等強度運動組(EX,n=15),經(jīng)過20min中等強度跑臺運動干預(yù)后,所有尼古丁戒斷者完成斯騰伯格和Go/No Go任務(wù),以及自我報告VAS量表,測評戒斷者運動干預(yù)后的認知變化和尼古丁渴求度。在機制研究中,以40只4周齡雄性SD大鼠為實驗對象,適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后,進行Go/No GO任務(wù)訓(xùn)練,隨后通過CPP范式構(gòu)建大鼠尼古丁依賴模型,按體重隨機分為為四組:安靜組(SED)、小強度運動組(LE)、中等強度運動組(ME)和大強度運動組(HE)。運動組大鼠進行連續(xù)10天、每天30min的不同強度跑臺運動干預(yù)。運動干預(yù)后,所有大鼠分別進行CPP、Go/No Go、Y迷宮、礦場、水迷宮等五種行為學(xué)測試。行為學(xué)測試24h后,所有大鼠麻醉處死,取海馬和前額葉組織。蛋白免疫印跡法(Western blot)檢測前額葉皮層和海馬組織各蛋白表達水平的變化。研究結(jié)果(1)與對照組相比,尼古丁戒斷組完成斯騰伯格任務(wù)的反應(yīng)時顯著延長(P0.01),正確率顯著降低(P0.01);完成No Go任務(wù)的正確率顯著降低(P0.01);戒斷12h、24h的尼古丁渴求度顯著增加(P0.001)。(2)與SED組相比,EX組尼古丁戒斷者:完成斯騰伯格任務(wù)的正確率顯著提高(P0.01),反應(yīng)時沒有顯著變化;完成No Go任務(wù)的正確率顯著提高(P0.01);尼古丁渴求度在運動中、即刻和運動后10min顯著降低(P0.001),運動后20min恢復(fù)至基線水平。(3)與SED組相比,LE組大鼠CPP得分沒有顯著變化,ME和HE大鼠CPP得分顯著下降(分別P0.01和P0.05),但兩組之間不存在差異性;在Y迷宮測試中,僅ME組大鼠自發(fā)交替行為顯著增加(P0.01),ME和HE組大鼠進入新穎臂的次數(shù)和時間百分比均顯著增加(P0.05),但兩組之間不存在差異性;在水迷宮測試中,僅ME組大鼠在連續(xù)4天學(xué)習(xí)任務(wù)中的逃避潛伏期顯著縮短(P0.01)。第5天記憶任務(wù)中,ME和HE組大鼠在目標(biāo)象限的游泳時間、在目標(biāo)象限的游泳距離均顯著增加(P0.05),但兩組之間不存在差異性,且僅ME組大鼠穿梭目標(biāo)象限的次數(shù)顯著增加(P0.05);在Go/No Go任務(wù)中,ME和HE組大鼠完成No Go任務(wù)的正確率均顯著提高(P0.05),但兩組之間不存在差異性,各組大鼠完成Go任務(wù)正確率均顯著高于No Go任務(wù)(P0.01);在礦場實驗中,僅ME組大鼠在礦場中移動的總路程、穿越中央?yún)^(qū)的次數(shù)、總跨格數(shù)顯著增加(P0.01),不動時間顯著減少(P0.01)。(4)與SED組相比α7 n ACh Rs,僅ME組大鼠前額葉皮層α7 n ACh Rs蛋白相對表達顯著上調(diào)(P0.01),海馬α7 n ACh Rs蛋白表達無變化。(5)ME組大鼠前額葉皮層α7 n ACh Rs蛋白表達水平與CPP得分負相關(guān)(R2=0.591,P0.01),與No Go任務(wù)正確率呈正相關(guān)(R2=0.414,P0.01),與自發(fā)交替行為(R2=0.498,P0.01)、進入新穎臂次數(shù)(R2=0.570,P0.01)和時間(R2=0.334,P0.05)等Y迷宮指標(biāo)正相關(guān),與穿越目標(biāo)象限的時間(R2=0.659,P0.01)、距離(R2=0.711,P0.01)和次數(shù)(R2=0.417,P0.05)等水迷宮指標(biāo)呈正相關(guān)。(6)與SED組相比,ME組大鼠前額葉皮層α7 n ACh Rs下游信號分子Epac2、Rap1、SYN、p-Akt和Bcl-2等蛋白相對表達量顯著上調(diào)(P0.05),p-Ca MKII/Ca MKII比值、p-ERK/ERK比值、p-CREB/CREB比值顯著增加(P0.05),pPKA蛋白表達無變化。HE組大鼠前額葉皮層p-ERK/ERK比值顯著增加(P0.05)。研究結(jié)論(1)尼古丁戒斷者表現(xiàn)為學(xué)習(xí)記憶和抑制能力損傷,且隨著戒斷時間延長(0-24h),尼古丁渴求度逐漸增加。(2)中等強度和大強度跑臺運動都能夠緩解尼古丁戒斷個體的認知損傷,降低尼古丁依賴,但中等強度運動的康復(fù)效果更好,且僅有中等強度運動能夠減少焦慮樣行為。(3)中等強度運動可能通過特異性上調(diào)前額葉皮層α7 n ACh Rs及其下游多種信號分子的轉(zhuǎn)導(dǎo),協(xié)同促進尼古丁依賴大鼠的認知功能,減少焦慮樣行為,降低尼古丁依賴性,而非單獨依賴于某一種信號通路。
【關(guān)鍵詞】：運動 尼古丁戒斷 條件位置偏好 認知損傷 α7煙堿乙酰膽堿受體
【學(xué)位授予單位】：上海體育學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：G804.8;R749.6
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• ABSTRACT7-11
• 1 前言11-40
• 1.1 尼古丁依賴及康復(fù)治療現(xiàn)狀11-17
• 1.2 尼古丁依賴動物模型17-19
• 1.3 尼古丁戒斷個體認知損傷的特點19-24
• 1.4 尼古丁戒斷個體認知受損的nAChRs分子機制24-29
• 1.5 運動對尼古丁依賴的康復(fù)效益29-34
• 1.6 運動對認知功能的影響34-37
• 1.7 運動改善認知的分子機制37-40
• 2 問題的提出與研究設(shè)計40-47
• 2.1 問題提出及假設(shè)40-44
• 2.2 研究意義44-45
• 2.3 研究內(nèi)容45-46
• 2.4 技術(shù)路線圖46-47
• 3 研究一：尼古丁戒斷者認知功能的受損特點47-59
• 3.1 研究目的47
• 3.2 材料和方法47-51
• 3.3 研究結(jié)果51-54
• 3.4 分析與討論54-58
• 3.5 小結(jié)58-59
• 4 研究二：運動能否緩解尼古丁戒斷者的認知損傷59-69
• 4.1 研究目的59
• 4.2 材料和方法59-62
• 4.3 研究結(jié)果62-66
• 4.4 分析與討論66-68
• 4.5 小結(jié)68-69
• 5 研究三：運動緩解尼古丁戒斷大鼠認知損傷的機制69-116
• 5.1 研究目的69
• 5.2 材料和方法69-85
• 5.3 研究結(jié)果85-101
• 5.4 分析與討論101-116
• 5.5 小結(jié)116
• 6 總討論和結(jié)論116-122
• 6.1 總討論116-119
• 6.2 研究創(chuàng)新點119
• 6.3 研究局限性和未來研究方向119-121
• 6.4 結(jié)論121-122
• 參考文獻122-145
• 附錄: 主要英文縮寫詞表145-147
• 致謝147-148
• 攻讀博士學(xué)位期間科研經(jīng)歷與成果148

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本文編號：918242