猕猴前额皮层神经元对信号刺激和无关刺激反应的比较研究

在两只已建立视觉分辨行为以及一只未经训练的猕猴上记录了前额皮层主沟区的单位放电。视觉分辨作业包括下列事件:(1)暗示信号红光(在 R 模式中)或蓝光(在 B 模式中)(1.30s);(2)延缓期(2.10s);(3)反应期出现白光(4.88s)。在 R 模式中动物必需在白光出现后立即拉杆以避免电击,在 B 模式中不给予电击,要求动物不拉杆。共记录了127个前额皮层单位,其中80个单位的放电变化与视觉分辨作业的事件相关,占总数的63%,在测试间歇期内观察了前额皮层神经元对无关的短声、闪光以及闪烁的红、蓝和白光的反应,总共对96个单位进行了短声和/或闪光刺激的测试,其中23个(24%)对上述刺激产生反应,并大部分(15个)是与行为作业中事件相关的单位。在对103个单位进行闪烁的红、蓝、白光测试中,发现只有12个(12%)单位有反应。在另一只未经训练的猕猴的前额皮层主沟区记录了100个单位,发现只有4个(4%)单位对无关的光刺激有反应,这些光刺激的物理性质与上述实验中所采用的刺激相同。以上结果表明,通过学习具有行为意义的刺激能引起更多的前额叶神经元的放电活动。也就是说前额叶神经元对具有行为意义的刺激的反应是在学习过程中形成的,它们的活动是可塑的。

若干有关学习和记忆神经机制问题的讨论

若干有关学习和记忆神经机制问题的讨论梅镇彤（中国科学院上海生理研究所，上海２０００３１）目录一、学习和记忆的分类问题二、突触可塑性与学习记忆三、运动学习记忆的神经基础四、长时记忆分子生物学研究的新进展五、结束语学习和记忆是脑的重要功能，关于学习和记忆...

学习和记忆的现代神经生物学研究

学习和记忆的神经基础是神经科学中饶有兴趣的问题之一。学习是指人和动物依赖于经验改变自身行为以适应环境的过程,记忆则是学得的信息贮存和读出的神经过程。人们渴望了解脑是如何进行学习和记忆的,脑的学习能力是否有极限,脑的记忆容量有多大等等。另一方面人们毫不怀疑地认为学习和记忆是脑(或中枢神经系统)的重要功能,丧失学习和记忆能力的人或动物是无法适应千变万化的外界环境的,也即难以生存的。

突变型小鼠在学习记忆研究中的应用

本文简要介绍了利用突变型小鼠研究学习和记忆的最新进展。提出了行为模型的选择对研究学习和记忆的重要性。在发育的不同时期研究突变型小鼠的行为 ,将为我们提供有关在发育过程中基因与行为相关性的信息 。

大鼠尾壳核的GABA能传递在条件性行为调控中的作用

本工作采用了行为和脑内注射相结合的方法研究了大鼠尾壳核的 GABA 能传递在条件性行为调控中的作用。在分辨学习的基础上训练大鼠完成条件性回避任务,以比较药物对分辨学习和条件性回避的不同效应。实验结果表明,于大鼠双侧尾壳核内分别注入 γ-氨基丁酸(GABA)(每侧100μg/μl)和 GABA 受体激动剂蝇蕈醇(Muscimol)(每侧0.1μg/μl)后可暂时抑制条件性回避反应的出现,但分辨学习无明显影响。作为对照,于尾壳核内注入等量的生理盐水则既不影响条件性回避反应,也不影响分辨学习。在条件性回避反应被 Muscimol抑制后于尾壳核内再注入 GABA 受体阻断剂印防己毒素(PTX)(每侧0.1μg/μl)则可拮抗Muscimol 的行为抑制效应,即条件反应的出现率可恢复到或接近注射前水平。实验结果表明,大鼠尾壳核的 GABA 能传递在条件性行为调控中的重要作用。

学习与记忆的神经生物学研究

脑是如何进行学习和记忆的,脑的学习能力是否有极限,记忆容量有多大,这些均是人们最渴望了解的问题。本文介绍这一领域的最新研究动态。

Fyn-激酶缺损小鼠的条件性回避反应能力低下(英文)

首次采用主动条件性回避反应模型探讨了 Fyn-激酶缺损的突变型小鼠的学习能力。以光 (40 W)为条件刺激 ,以电击为非条件刺激。以能驱使小鼠跑向安全区的最低电压作为电击的强度。以 1 0次条件刺激中有 9次出现条件性回避反应定为学会标准。实验结果表明 ,纯合子 Fyn-激酶缺损小鼠需经 (79.1 3±30 .1 0 )次训练才能达到学会的标准 ,而杂合子 Fyn-激酶缺损小鼠和野生型小鼠 (C57BL/6)分别只需经(2 7.38± 7.86)次和 (34.87± 1 0 .90 )次训练即能达到学会标准。纯合子组分别与其他两组小鼠间的差别均具有统计的显著性 (P<0 .0 0 5)。然而 ,纯合子 Fyn-激酶缺损小鼠的两周记忆保持与其他两组相比没有显著性差别。根据以上实验结果可以认为 ,Fyn-激酶缺损可导致小鼠的联合型学习能力下降。同时提示 。

侧脑室注射东莨菪碱对条件反射及对海马神经元自发放电的影响

本工作采用食物性运动,条件反射方法和慢性微电极记录技术。条件反射实验在9只兔上进行,海马自发放电的实验在22只兔上进行。在9次实验中,30μg的东莨菪碱注入一侧脑室后,条件反射均受到抑制,而吃食则不受影响。注射剂量为45μg时,注射后3—5分,条件反射完全消失,而吃食行为在了次实验中不受影响,在2次实验中稍有减弱,注射后20分钟左右条件反射开始恢复;侧脑室注射40μg的东莨菪碱后,海马神经元的自发活动无明显改变。文中并对抗胆碱药作用于海马抑制条件反射的可能方式进行了讨论。

为中国生理科学的发展竭尽毕生精力——纪念冯德培先生百年诞辰

冯德培先生的名字是和我国现代生理科学的发展联系在一起的。今天我们纪念冯先生百年诞辰，不能不追忆他为中国生理科学的发展所做出的重大贡献，从而使我们更好地继承他的事业，弘扬他的治学精神，使我国的生理科学在新的历史时期获得新的发展，尽快跻身于世界先进行列。

对我国开展脑研究之管见

人类自称为万物之灵。人区别于动物之最重要标志就是拥有动物所无法比拟的、极为发达的大脑。揭开脑的奥秘一直是科学工作者追求的目标，也是对他们最大的挑战。近来拜读了顾凡及先生在《科学》杂志上发表的两篇关于欧盟和美国脑研究计划评介的文章㈣，同时读了《文汇报》上关于这方面的一些报道，作为曾经多年从事脑研究的老科学工作者，我确实难以平静。我的大脑被这些科学报道所激活，涌现出一些想法，提出来与关心我国脑研究事业的同道们切磋，并与广大读者及有关方面交流。

高效液相色谱-柱后固定化酶反应器-电化学检测法分析大鼠脑微透析液中的乙酰胆碱和胆碱

建立了用高效液相色谱分离－柱后固定化酶反应器酶解－电化学检测器检测酶解最终产物Ｈ２Ｏ２的方法，分析了麻醉和自由活动大鼠脑微透析液中乙酰胆碱（ＡＣｈ）和胆碱（Ｃｈ）的含量。至少在０．２～１００μｍｏｌ／Ｌ范围内ＡＣｈ和Ｃｈ的浓度与其响应的线性关系良好，它们的检测极限都可达５０ｆｍｏｌ。对高效液相色谱结合固定化酶反应器的分析方法作了简要的讨论。

延缓go/no-go任务操作中猴尾核兴奋性氨基酸水平变化的微透析研究

本研究将脑内在体（invivo）微透析采样技术和高效液相色谱-荧光检测分析法相结合，监测了猕猴（Macacamulatta）在履行一种延缓go／no-go任务中其屋核内的兴奋性氨基酸水平的变化。在这种行为任务操作中，猴必须根据记忆中保持的暗示信号的位置来发动（go）或抑制（no－go）随后的运动反应，因此具有短时工作记忆性质。我们发现，在这种行为任务操作过程中，猴尾核透析液中的Glu和Asp水平较操作前基础水平分别降低（31．68±3．85）％（n=10）和（26.25±5.95）％（n=10），具有极显著的统计意义（Glu：t9=6．51，P〈0．001；Asp：t9=3．39，P<0．01）。同时，透析液中的Gln和Asn水平也显著降低（P<0．05）。相反，在没有延缓期的go／no－go任务和单纯的延缓go任务操作过程中，尾核透析液中Glu，Asp，Gln和Asn的水平均无显著性变化。这一结果提示，尾核内的兴奋性氨基酸递质传递参与延缓go/no-go任务的操作过程，为尾核内谷氨酸能传递参与运动工作记忆调控提供了直接的实验证据。

长时程增强的形成机制及其与学习记忆的相关性

位于突触后膜上的NMDA受体通道在一定条件下的开放,使胞外钙离子内流,继而激活一系列的生化反应,是长时程增强(LTP)产生的主要原因。LTP具有联合性、协同性、特异性、长时性的特点,这些特点引导人们从不同的侧面对LTP与学习记忆的关系进行了大量的研究,从结果可以看出LTP与某些学习记忆过程可能存在一定的相关性,但并不能将它们等价;也有资料表明,LTP可能是一种记忆的痕迹。

老龄大鼠和年轻大鼠大脑皮层胆碱能系统功能的比较研究

用脑内微透析技术结合 HPL C-柱后固定化酶反应器 -电化学检测器方法分析比较了老龄大鼠和年轻成年大鼠额叶皮层乙酰胆碱的释放 ,并探讨了它和学习记忆功能减退的相关性。老龄大鼠额叶皮层乙酰胆碱的基础水平为 ( 0 .15 5 9± 0 .18)pmol/5μl,远较年轻大鼠的 ( 0 .2 93 9± 0 .14 ) pmol/5μl为低。老龄大鼠额叶胆碱能神经元对高 [K+ ]溶液的反应较弱 ,乙酰胆碱的释放量仅增加 3 0 .18% ,而年轻大鼠可增加 96%。老龄大鼠对新异环境刺激的反应也较年轻大鼠为弱 ,但电刺激 Meynert基底核仍能明显提高老龄大鼠额叶皮层乙酰胆碱的释放。实验结果还表明 ,老龄大鼠额叶皮层的乙酰胆碱水平有较大的个体差异 ,9只老龄大鼠额叶皮层乙酰胆碱释放量的变化范围为 0 .0 0 67pmol/5 μl～ 0 .41pmol/5 μl。这种差异也反映在老龄大鼠对被动回避反应的记忆保持能力上 ,2 4h步下潜伏期和乙酰胆碱释放量有较好的相关性 ,相关系数为 0 .86。

β-淀粉样蛋白对培养神经细胞的毒性作用及神经节苷脂的保护作用

向培养液中加入15mmol／L的β-AP1-40，48h后，发现原代培养的海马细胞内Ca2+的浓度明显增高，对照组为23．9±3．6（n=51）而β-AP组为36．5±15．8（n=30），两组比较P＜0．001，有非常显著性的差别。对照组的乳酸脱氢酶没有明显变化，而β－AP组在加β－AP1－4048h后乳酸脱氢酶明显增加，从52iu／L增加到105iu／L，实增加了101％。实验结果表明，β－AP1-40对培养的神经细胞有明显的毒性作用，但没有发现形态学的变化和对细胞的特异性。如在培养液中加β－AP1-40的同时再加25mg／ml的神经节苷脂（GAs）可明显减弱β-AP1-40引发的胞内Ca2+浓度和培养液中LDH浓度的升高。β-AP＋GAs组胞内Ca2+浓度为27.7±5.58，与β-AP组比较，有显著性差异（P＜0．01）。β-AP组海马细胞培养液中乳酸脱氢酶的浓度增高为101％，而β-AP-GAs组培养液中乳酸脱氢酶的浓度增高仅为67％。在NG108－15细胞上也获得了相同的结果。单唾液酸神经节苷脂虽有与GAs类似的作用，但较弱。这些实验结果指出，神经节苷脂和单唾液酸神经节苷脂均能拮抗β-AP1-40的毒性作用，从而对细胞可起到保护作用。

LTP是学习和记忆的神经基础吗?

长时程增强（ＬＴＰ）的研究已有２０多年的历史。对ＬＴＰ的神经机制已有了较深入的了解，然而到目前为止对ＬＴＰ与学习和记忆的关系仍有不同的看法。本文简要介绍ＬＴＰ与学习和记忆关系研究的一些主要实验结果，如行为ＬＴＰ、ＬＴＰ饱和以及通过药理手段或基因操作改变ＬＴＰ诱导而影响记忆功能等。

孕期及哺乳期缺锌饲喂对仔鼠学习能力及海马长时程增强的影响

探讨了小鼠孕期和哺乳期饲喂轻度缺锌饲料对仔鼠学习记忆能力的影响．实验动物为成年雌性ICR小鼠30只及其所产的仔鼠30只．怀孕母鼠随机分为3组：（A）对照组；（B）孕期及哺乳期轻度缺锌组及（C）孕期轻度缺锌组．对照饲料及轻度缺锌饲料的锌含量分别为100mgZn／kg和5mgZn／kg。A组小鼠饲喂对照饲料；B组小鼠孕期及哺乳期皆饲喂轻度缺锌饲料，而C组孕期饲喂缺锌饲料、哺乳期饲唱对照饲料．断奶后（出生第20天后）仔鼠饲喂对照饲料。70日龄（P70）后分别在穿梭箱内测试备组仔鼠的学习能力。行为测试则采用条件性回避反应模型。实验结果表明，BRC组仔鼠达到学会标准所需次数分别为45．0±5．9（n＝7）和41．7±4．8（n＝12），明显多于A组（34．7±3．9，n＝11），而B组与C组间无显著性差异。行为实验结束后，在A组和B组仔鼠的海马脑片上进行了诱导长时程增强（LTP）的实验，B组脑片上诱导的LTP明显低于A组。结果提示：孕期及哺乳期锌缺乏可造成学习能力的下降，同时也影响海马的突触可塑性，而孕期可能是锌缺乏造成这种脑功能损伤的关键时期．

脑内微透析采样技术及其在神经科学中的应用

作为一种新的在体（ｉｎｖｉｖｏ）化学采样技术，脑内微透析引起了神经科学家的关注。它与迅速发展起来的高灵敏度的微量化学分析技术相结合，实现了对体内细胞外环境中化学物质变化的动态监测，从而在神经科学领域获得应用。本文系统地介绍了这一新技术的原理和方法，并扼要地介绍了这一技术在神经科学中的应用及其取得的新进展。并结合本实验室的工作经验，对该技术存在的一些问题进行了讨论。

微柱液相色谱-双电极电化学法测定脑微透析液中单胺类递质的含量

用微柱液相色谱－双工作电极电化学检测法，分析了麻醉大白鼠纹状体微透析样品中的单胺类递质及其代谢产物的含量。无论在上游的氧化电位或下游的还原电位进行检测，至少在２～２００ｐｇ范围内，浓度与响应的线性关系良好，检测极限可达１ｐｇ以下。对于检测的优点和需要注意的问题作了扼要的讨论。

猴前额叶皮层内注射α_2肾上腺素能拮抗剂损害延缓GO／NO－GO任务操作

训练两只猕猴进行延缓ＧＯ／ＮＯ－ＧＯ任务操作。猴坐在定制的猴椅中，正前方４０ｃｍ处放着计算机显示器。显示器下方装有一压板。猴按压板０．５ｓ后，显示器屏幕右下角或左下角出现一白色方块信号（１．５ｃｍ×１．５ｃｍ），持续０．５ｓ。这一信号为暗示信号。暗示信号消失后，延缓０．０－４．０ｓ，然后在显示器屏幕的下方正中处出现一红色方块信号（１．５ｃｍ×１．５ｃｍ）。这一信号为反应信号。如果暗示信号出现在右边，则要求猴在０．８ｓ内放开一直按着的压板（ＧＯ反应）；如果暗示信号出现在左边，则要求猴继续按住压板１．２ｓ（ＮＯ－ＧＯ反应）。正确操作后，猴得到一滴水的奖励。在这一行为任务中，延缓期内的短时工作记忆是“非空间表象”（ｎｏｎ－ｓｐａｔｉａｌｌｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏａｌ）短时工作记忆。前额叶皮层背外侧部（Ｗａｌｋｅｔ４６区、９区）内注射α２受体拮抗剂ｙｏｈｉｍｂｉｎｅ（１０μｇ／２μｌ）使猴的任务操作正确率下降。延缓期越长，下降的幅度越大。注射Ｙｏｈｉｍｂｉｎｅ后，猴的操作错误率升高主要表现在“交叉”反应率升高，即应该作ＧＯ反应时作ＮＯ－ＧＯ反应，反之亦然。注射α１受体桔抗剂Ｐｒａｚｏｓｉｎ（１０μｇ／２μｌ）或?