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母爱剥夺对大鼠学习记忆和突触可塑性的影响

作　者: 金晶
导　师: 曹晓华
学　校: 华东师范大学
专　业: 生理学
关键词: 母爱剥夺丰富环境 HPA轴学习记忆突触可塑性
分类号: R748
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

作为婴儿最初接触到的外界环境刺激,母婴关系在哺乳动物早期的生长发育、认知能力和社交行为中发挥着重要作用。在灵长类动物和人类上的研究表明,母爱剥夺(early maternal deprivation, ED)会影响个体的神经发育和行为表现,而且这些影响可能会持续一生。由于啮齿类动物繁殖快、发育期短,从而成为早期经验对成年期行为影响研究的主要模型。尽管母爱剥夺对大鼠学习记忆影响的研究较多,但仍然存在很大的争议；而且关于母爱剥夺对大鼠突触可塑性影响的研究极为缺乏。与母爱剥夺这种早期的隔离环境相反,丰富环境(environmental enrichment, EE)提供了更为复杂的社会成员和环境刺激。大量研究认为丰富环境能促进大鼠的学习记忆和突触可塑性,但关于丰富环境能否逆转母爱剥夺影响的研究却未见相关报道。因此,我们在大鼠哺乳期对其进行母爱剥夺,将整体行为学、生化测定和离体电生理技术相结合,研究了母爱剥夺对大鼠学习记忆和突触可塑性的影响以及后期的丰富环境能否逆转这些影响,旨在探究母爱剥夺对个体成年情绪和行为影响的内在机制,从而进一步揭示母婴关系在个体早期发育中的重要作用。研究主要包括以下五部分：1母爱剥夺对大鼠体重影响的研究选用1小时(ED1)、3小时(ED3)和6小时(ED6)母爱剥夺组鼠分别进行研究后发现,1小时和3小时母爱剥夺对大鼠的体重均不产生显著影响,而ED6组大鼠的体重则显著减轻、生长曲线显著滞后,提示6小时母爱剥夺严重影响了大鼠的生长发育。因此,后续实验选择3小时作为母爱剥夺的时间,并研究后期的丰富环境训练能否逆转3小时母爱剥夺造成的影响。结果表明,与ED3组鼠相似,ED3&EE组鼠的体重与对照组也没有显著性差异。表明3小时的母爱剥夺不影响大鼠的生长发育,而且后期的丰富环境训练也不会对大鼠的生长发育造成影响,从而排除了生长发育不良导致的个体各机制异常。2母爱剥夺对大鼠基本行为及情绪记忆影响的研究采用开场实验(open field)、高架十字迷宫(elevated plus maze test)、明暗箱(light-dark transition test)及被动回避(passive avoidance test)等实验来检测母爱剥夺对大鼠基本行为及情绪记忆的影响,并探究丰富环境是否能够逆转这些影响。结果显示,ED3组鼠基本活动量与对照组相当,但在高架十字迷宫和明暗箱中的焦虑情绪减少,被动回避实验测试时恐惧记忆明显受损；丰富环境虽然能逆转母爱剥夺造成的焦虑水平变化,但对其受损的恐惧记忆能力修复作用不明显。因此,我们推测母爱剥夺可能对大鼠下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal, HPA)轴和杏仁核脑区同时造成了影响,而丰富环境只能逆转HPA轴的异常,但不能修复杏仁核脑区受到的损伤。3母爱剥夺对大鼠激素分泌影响的研究为了进一步验证HPA轴分泌异常是否是ED3组鼠情绪异常的内在机制,采用酶联免疫吸附方法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定三组鼠血浆中的皮质酮浓度。虽然幼年期ED3组鼠与Control组鼠的皮质酮基础分泌水平相当；但成年期应激状态下,ED3组鼠的皮质酮水平显著低于Control组,丰富环境能逆转皮质酮恢复至正常水平。后者与情绪测定结果一致,提示HPA轴分泌异常可能是母爱剥夺影响大鼠情绪的内在机制,而且,丰富环境可能是通过调控HPA轴系统的功能来逆转ED3组鼠的低焦虑水平。4母爱剥夺对大鼠识别能力与空间定位能力影响的研究采用新异物体识别(novel object recognition task)、新异个体识别(social discrimination test)和Morris水迷宫(Morris water maze)等实验对三组鼠进行研究,旨在探究母爱剥夺是否影响大鼠非杏仁核依赖的学习记忆能力。结果表明,虽然ED3组鼠在新异物体识别实验中的表现与Control组相当,但其在新异个体识别实验中的识别能力提高,在水迷宫实验中的空间定位能力增强。ED3&EE组鼠在各实验中的表现与ED3组鼠相当,提示丰富环境对母爱剥夺导致的识别、空间定位能力变化不产生影响。5母爱剥夺对大鼠海马脑区突触可塑性影响的研究采用离体电生理技术,记录三组鼠海马脑区Schaffer侧枝-CA1区锥体细胞的场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential, fEPSP),研究母爱剥夺对大鼠海马脑区突触可塑性的影响。结果表明,与Control组鼠相比,ED3组鼠的刺激强度-反应(input-output)曲线正常,说明母爱剥夺不会影响海马CA1区突触后AMPA受体的功能；但在θ频率波刺激(theta burst stimulation, TBS)刺激下,Control组鼠不能诱导出长时程增强(long-term potentiation, LTP),而ED3组鼠的LTP现象显著,说明ED3使海马CA1区的LTP阈值减小。ED3&EE组鼠的input-output曲线和LTP现象均与ED3组鼠相似,表明丰富环境不能逆转母爱剥夺对大鼠海马脑区突触可塑性的影响。以上结果与水迷宫的实验结果一致,说明突触可塑性是学习记忆的细胞机制。综上所述,母爱剥夺损害了杏仁核相关的恐惧记忆、却增强了前额叶依赖的新异个体识别能力和海马依赖的空间参考记忆,结合其HPA轴阈值升高和焦虑样行为减少等特征,推测其内在机制可能与HPA轴调控系统中杏仁核脑区的正反馈作用减弱以及前额叶和海马脑区的负反馈作用增强有关。

全文目录

论文摘要  6-9
ABSTRACT  9-13
引言  13-15
第一章:母爱剥夺对大鼠体重影响的研究  15-20
  摘要  15
  材料与方法  15-16
  结果  16-18
  讨论  18-20
第二章:母爱剥夺对大鼠基本行为及情绪记忆影响的研究  20-30
  摘要  20
  材料与方法  20-22
  结果  22-27
  讨论  27-30
第三章:母爱剥夺对大鼠激素分泌影响的研究  30-35
  摘要  30
  材料与方法  30-31
  结果  31-32
  讨论  32-35
第四章:母爱剥夺对大鼠识别能力与空间定位能力影响的研究  35-45
  摘要  35
  材料与方法  35-37
  结果  37-41
  讨论  41-45
第五章:母爱剥夺对大鼠海马脑区突触可塑性影响的研究  45-51
  摘要  45
  材料与方法  45-47
  结果  47-49
  讨论  49-51
文献综述  51-56
缩略语及符号  56-57
研究论文及会议摘要  57-58
参考文献  58-67
致谢  67-68

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