低氧环境对神经可塑性的影响及所致认知功能障碍的研究进展

认知功能包括学习、记忆、注意和反应能力等,而低氧条件容易引起学习记忆能力的损伤。神经元是各种信号传递的重要依托,神经突触是传递各种信号的关键部位,神经可塑性(neuroplasticity)若发生障碍,会影响神经元信息传递的完整性和准确性,从而影响到认知功能。在各种低氧环境下,低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生和积累,凋亡相关因子、tau蛋白及β淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)的异常等,均会对大脑皮质和海马等造成损伤,从而影响神经可塑性,继而引起学习记忆障碍。目前,低氧致人学习记忆功能障碍的机制还不明确。本文主要就低氧致学习记忆功能障碍的发生机制及低氧对神经可塑性影响的研究进展予以综述,以期梳理低氧致学习记忆功能障碍的可能影响因素,并为相关机制的研究提供新的思路。

BET蛋白与脑认知功能关系的研究进展

溴结构域和超末端结构域(BET)蛋白能识别乙酰化组蛋白并与之结合,同时与染色质调节因子相互作用或招募转录起始复合物,从而启动基因转录。近几年,BET蛋白抑制剂的合成推进了BET蛋白相关表观遗传学研究。本文综述BET蛋白的结构和功能、BET蛋白抑制剂、BET蛋白在学习和记忆中的作用、BET蛋白在老年痴呆症中的作用以及BET蛋白在药物成瘾中的作用。

动物学习记忆能力的Y-型迷宫测试法(综述)

为了更合理地运用Y -型迷宫对动物进行学习记忆能力测试 ,系统介绍并分析了Y型迷宫的结构原理、测试方法、观察指标等 ,最后对Y -型迷宫测试法的影响因素、现存问题、亟待改进之处提出了自己的看法 .

两组不同月龄小鼠学习记忆能力与脑突触体内游离［Ca^（2＋）］_i的相关性

本文采用Ｙ－迷宫和一次被动回避反应模型，观察了１，６月龄小鼠的学习记忆行为，并运用Ｃａ^（２＋）的荧光探针和ＡＲ－ＣＭ－ＭＩＣ阳离子测定系统，检测了两组小鼠四个主要脑区（海马、皮层、小脑、中脑四叠体）突触体内游离钙离子浓度（［Ｃａ^（２＋）］_ｉ）的变化。结果表明随着年龄的增长，小鼠的分辨学习及记忆能力均下降，同时海马突触体内游离［Ｃａ^（２＋）］_ｉ升高显著。

基底外侧杏仁核对睡眠-觉醒的调节作用

采用多道睡眠描记方法，观察了基底外侧杏仁核（BLN）在睡眠-觉醒调节中的作用。结果发现，电损毁双侧BLN引起慢波睡眠（SWS）和快波睡眠（PS）增加，觉醒（W）减少；在双侧BLN内注射选择性损毁神经元胞体剂量的红藻氨酸（KA）引起双相效应，注射KA后第1天出现失眠，自第3天开始，SWS增多，W减少，但PS无显著变化。一侧BLN内注射一氧化氮（NO）供体硝普钠可使W增加，SWS减少，而一氧化氮合酶（NOS）抑制剂L-硝基精氨酸（L-NNA）则引起SWS增多，W减少和睡眠加深；NO前体L-精氨酸（L-arg）对睡眠无直接影响，但可完全对抗L-NNA的促睡眠效应。结果提示，BLN是调节睡眠-觉醒的重要核团，损毁BLN可引起慢波睡眠增多，NO可通过兴奋BLN中神经元胞体而发挥促进觉醒和抑制慢波睡眠效应。

GDNF在慢性应激和老化致小鼠行为与认知损伤中的作用

目的:探讨慢性应激对不同月龄小鼠空间学习记忆功能的影响,以及小鼠前脑皮层和海马胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)的作用。方法:采用多因素慢性应激动物模型,通过旷场试验和Morris水迷宫试验,检测不同月龄小鼠行为及空间学习记忆能力,并检测GDNF在小鼠脑海马和前脑皮层的表达。结果:与青年(2月龄)小鼠比较,老年(15月龄)小鼠的自发活动和探究行为明显减少,空间学习记忆能力明显降低(P<0.05,P<0.01),且海马CA3区、齿状回和前脑皮层GDNF表达明显下降(P<0.05,P<0.01);在慢性应激后,与对照组比较,青年和老年应激组小鼠的自发活动和探究行为显著减少,空间学习记忆能力显著降低(P<0.05,P<0.01),且小鼠前脑皮层和海马GDNF表达显著下降(P<0.05,P<0.01),老年应激小鼠变化更加显著。结论:脑的老化和慢性应激导致小鼠行为及空间学习记忆功能改变,可能与海马和前脑皮层神经元GDNF表达的变化密切相关。

新生期注射纳洛酮和脑啡肽对幼年大鼠分辨学习的影响

本文用ＳｐｒａｑｕｅＤａｗｌｅｙ人鼠为实验动物，从生后一日龄起每日皮下分别注射１次纳洛酮（１０，５０，１００，２００μｇ／１００ｇｂ．ｗ）、甲硫氨酸脑啡肽（ＭＥＫ）（２０μｇ／１００ｇｂ．ｗ），对照组注射等量的生理盐水。连续注射１４ｄ，观察１６日龄幼鼠的吸乳迷津分辨学习（ＡＤＬ）、３０日龄幼鼠的Ｙ迷津明暗分辨学习（ＢＤＬ）行为与４５日龄幼鼠前脑蛋白含量的变化。结果表明，５０μｇ／１００ｇｂ．Ｗ纳洛酮能显著抑制幼鼠的ＡＤＬ和ＢＤＬ学习能力，使前脑的蛋白质含量降低。２００μｇ／１００ｇｂ．ｗ纳洛酮则可明显促进ＢＤＬ学习能力，前脑蛋白含量增加。ＭＥＫ抑制ＢＤＬ行为，但对ＡＤＬ无明显的影响。实验结果提示在生后脑发育过程中，阿片肽能影响幼鼠的ＡＤＬ和ＢＤＬ行为，其原因可能和脑内蛋肉质含量的变化有关。

CREB研究进展

CREB是cAMP应答元件结合蛋白 (cAMPresponseelementbindingprotein)的简称 ,它于80年代后期被发现。CREB由 341个氨基酸残基组成 ,分子量 430 0 0。分子结构分两个区域 ,N端区域与调节转录的功能有关 ,C端区域是与启动子结合的部位。CREB是CREB ATF家族中的一个成员 ,它包括 8种分子亚型 ,其中CREBα和CREBΔα最为重要。CREB是一种细胞核内调控因子 ,它通过自身磷酸化实现调节转录的功能。CREB与学习记忆分子神经机制的关系特别受到注意。CREB能促进果蝇和小鼠等动物长时程记忆的形成。开展对CREB在人类大脑记忆活动中功能的研究 ,是分子神经生物学家感兴趣的课题。

牛磺酸对学习与记忆障碍的改善作用

探讨牛磺酸制剂对D -半乳糖诱导的学习与记忆障碍的预防及改善作用 ,以及牛磺酸对脑内微量元素Zn含量的影响 .结果表明 :①药物对照组 (腹腔注射D -半乳糖共 6周 ,10d后进行行为训练 )动物学习记忆能力显著低于空白对照组和生理盐水组 (P <0 0 1) ;药物组Ⅰ (腹腔注射D -半乳糖 6周 ,并从第 3周起加注射牛磺酸制剂 )和药物组Ⅱ (腹腔注射D -半乳糖共 6周后改注射牛磺酸制剂共 10d)的学习记忆能力与空白对照组和生理盐水组比较无显著性差异 (P >0 0 5 ) .提示适量的外源性牛磺酸能有效地预防或改善D -半乳糖诱导的学习与记忆障碍 .②药物对照组动物脑中微量元素Zn的含量明显低于空白对照组和生理盐水组 (P <0 0 1) ;药物组Ⅰ脑内Zn的含量明显增加(P <0 0 1) ;药物组Ⅱ脑内Zn的含量高于空白对照组和生理盐水组 ,但没有统计学意义 (P >0 0 5 ) .提示牛磺酸预防或改善D

睡眠的记忆巩固功能研究进展

睡眠和学习记忆同属于大脑最重要的基本功能.大量的动物实验和人体研究都证明睡眠在记忆巩固中发挥重要作用.综合此领域近年来的研究成果,着重阐述睡眠期间海马和皮层的记忆巩固过程,并简要介绍所涉及的初步的细胞和分子机制.

虫草素改善脑缺血小鼠学习记忆及对海马神经元数量的影响

采用双侧颈动脉夹闭建立脑缺血模型,观察造模后和造模前腹腔注射100 mg/kg虫草素对小鼠Y迷宫行为训练的影响,以及检测海马各区神经元数量的变化.结果表明,造模前给予虫草素能明显提高小鼠的正确反应率(P<0.05),减少达标所需训练次数(P<0.05),显著增加海马CA1区和CA3区锥体神经元数量(P<0.01).造模后给予虫草素显著减少小鼠达标所需训练次数(P<0.05);同时,海马CA3区神经元数量显著增加(P<0.01).由此可见,虫草素能改善脑缺血小鼠的学习能力,预防作用比治疗作用更为显著,可能与虫草素促进海马神经元的修复有关.

山茱萸多糖对衰老模型大鼠学习记忆能力影响的研究

目的以山茱萸多糖对D-半乳糖致衰大鼠抗脑老化及学习记忆能力的影响,探讨其在改善脑老化方面的作用及可能机制。方法采用D-半乳糖诱导的衰老模型Wistar大鼠为实验对象,经胃灌服不同剂量山茱萸多糖(0.14、0.28 g/kg),连续灌服30 d。测定各组大鼠学习记忆能力、脑组织丙二醛(MDA)、脂褐素(LF)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和单胺氧化酶B(MAO-B)活性,同时观察不同剂量山茱萸多糖对衰老模型大鼠上述指标的影响。结果衰老模型组MDA、LF含量、MAO-B活性较青年组明显增加(P<0.01),而学习记忆能力、SOD活性明显低于青年组(P<0.01);不同剂量山茱萸多糖组学习记忆能力、SOD活性明显高于衰老模型组(P<0.05,P<0.01),而MDA、LF含量、MAO-B活性显著低于衰老模型组(P<0.05,P<0.01),以山茱萸多糖大剂量组效果更显著,山茱萸多糖大剂量组作用优于小剂量组。结论山茱萸多糖可通过提高机体抗氧化能力、抑制脂质过氧化、提高老化相关酶活性发挥抗脑老化作用,提高大鼠学习记忆能力。

急性应激对小鼠空间学习记忆功能及海马和前脑皮层c-Fos蛋白表达的影响

采用足底电击急性应激模型,通过旷场实验和Morris水迷宫实验分别测试小鼠的行为和空间学习记忆能力;以免疫组织化学方法检测c-Fos蛋白在海马和前脑皮层的表达.结果显示,与对照组小鼠比较,急性应激组小鼠在新异环境下的自发行为明显降低(P<0.05,P<0.01),而在水迷宫实验中,急性应激组小鼠空间学习记忆能力明显提高(P<0.05,P<0.01);与对照组小鼠比较,急性应激组小鼠海马CA1区、齿状回和前脑皮层c-Fos蛋白的表达在应激后1h明显增强(P<0.05,P<0.05,P<0.01).结果提示,急性应激所致小鼠空间学习记忆功能的改变可能与c-Fos蛋白表达的上调有关.

大鼠下丘脑和背侧丘脑在空间学习记忆时突触素的变化

目的 :探讨空间学习记忆时下丘脑和背侧丘脑突触素的变化。方法 :用水迷宫训练大鼠 2 1d建立空间辨别性学习记忆模型 ,随后停止训练 ,分别停止 3、7及 14d ,用免疫组化方法和图像分析技术 ,检测了突触素在大鼠下丘脑、背侧丘脑的表达。结果 :对照组大鼠突触素的表达较强 ,免疫反应产物呈点状颗粒 ,在下丘脑的上部和下部分布较少 ,中部较多。在背侧丘脑颗粒大小比较一致 ,分布较均匀。模型组大鼠下丘脑和背侧丘脑的突触素颗粒大小都较均匀 ,光密度值与对照组比较无显著性差异 (P >0 .0 5 ) ,随着停止训练时间的延长 ,突触素的表达也未见减弱。结论 :提示空间学习记忆可能未导致下丘脑、背侧丘脑区突触数量的变化。

猫初级听皮层γ-氨基丁酸能神经元和星形胶质细胞年龄相关变化

目的探讨青年猫和老年猫初级听皮层(AI)的年龄相关变化及可能产生的生理作用。方法Nissl染色示两组猫初级听皮层的分层结构并进行细胞计数;免疫组织化学染色示两组猫γ-氨基丁酸(GABA)能神经元和星形胶质细胞的形态、密度及分布。结果与青年猫相比,老年猫的初级听皮层细胞平均密度无显著的年龄相关变化,GABA_IR细胞的密度显著下降(尤其是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层),阳性胞体较小,阳性反应明显减弱;老年猫的GFAP_IR细胞密度显著增大,阳性胞体膨大,突起稠密粗大,阳性反应明显增强,其中的Ⅰ层和白质尤为明显。结论GABA能神经元显著的年龄相关性改变可能为老年性听觉功能衰退的神经机制在皮层水平提供了直接的形态学证据;而星形胶质细胞活动增强可能是导致GABA能神经元及GABA递质含量减少的重要原因之一。

急性低压低氧对大鼠空间学习记忆的影响及与海马内孤啡肽的关系

目的 :研究暴露在不同海拔高度的急性低压低氧环境中 ,大鼠空间学习记忆能力的变化及与海马内孤啡肽的关系。方法 :采用低压舱模拟 4 5 0 0m(中度 )和 75 0 0m(重度 )两种海拨高度 ,Morris水迷宫训练方法和反转录多聚酶链式反应 (RT PCR)技术。结果 :①海马内孤啡肽mRNA表达在急性重度低压低氧 (8h/d ,连续 6d)后明显增加 ,然而在Morris水迷宫训练 (6counts/d ,连续 6d ,定位航行潜伏期逐渐缩短 )后则显著降低。②急性低压低氧后 ,定位航行潜伏期明显延长 ,而海马内孤啡肽mRNA表达较学习记忆训练组明显升高。结论 :海马内孤啡肽参与急性低压低氧降低大鼠空间学习记忆的机制。

突触长时程增强形成机制的研究进展

高等动物脑内突触传递的可塑性是近 30年来神经科学研究的热点。突触传递长时程增强(long termpotentiation ,LTP)是神经元可塑性的反映 ,其形成主要与突触后机制有关。过去关于LTP机制的研究主要集中于N 甲基 D门冬氨酸 (NMDA)受体的特征及该受体被激活后的细胞内级联反应。现认为脑内存在只具有NMDA受体而不具有α 氨基羟甲基恶唑丙酸 (AMPA)受体的“静寂突触 (silentsynapse)” ,这一概念的提出 。

学习和记忆的神经生化学机制的研究概况

脑功能研究是生物科学界当前最重要课题之一。学习和记忆是大脑高级功能之一。本文就各种神经递质和神经活性肽对学习和记忆的作用进行了综述。

碱性成纤维细胞生长因子对生长板软骨细胞增殖与分化的影响

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对生长板软骨细胞增殖和分化的作用。方法:分离并在低血清条件下培养兔生长板软骨细胞。采用改良MTT法检测细胞增殖倍数;羟脯氨酸法测定软骨细胞胶原产量;酶动力学方法测定碱性磷酸酶(ALP)活性。结果:bFGF浓度在5-100ng／ml范围内可以促进软骨细胞增殖,并以25ng／ml刺激时效果最为显著。当bFGF浓度高于25ng／ml时,抑制软骨细胞的胶原合成;当高于1ng／ml时,抑制碱性磷酸酶活性。结论:bFGF刺激生长板软骨细胞增殖,并在较高浓度时抑制生长板软骨细胞的分化。

慢性复合应激性增强空间学习与记忆时突触素Ⅰ在大鼠海马中的表达

目的 观察突触素Ⅰ在慢性复合应激性空间学习与记忆增强大鼠海马各亚区表达的变化及其意义。方法 成年雄性Wistar大鼠随机分成应激组和对照组。采用垂直旋转、剥夺睡眠、噪音刺激和夜间光照 4种应激原无规律交替应激动物 6周 ,每天 6h ,制作慢性复合应激动物模型。采用Morris水迷宫和Y 迷宫测试大鼠空间学习与记忆成绩 ,并用免疫组织化学技术显示突触素Ⅰ在慢性复合应激性空间学习与记忆增强大鼠海马中的表达变化。结果 结果显示 ,应激组动物慢性复合应激后在Morris水迷宫内寻找隐蔽平台所需时间 (潜伏期 )比对照组的明显地短 (P <0 0 5 ) ,在Y 迷宫内寻找安全区的正确率比对照组的明显地高 (P <0 0 5 ) ;应激组动物慢性复合应激后 ,其海马齿状回 (dentategyrus ,DG)和CA3区突触素I的免疫反应性明显地强于对照组 (P <0 0 5 ) ,两组CA1区突触素I的免疫反应性无明显差别 (P >0 0 5 )。结论 这些结果提示 ,慢性复合应激可增强大鼠空间学习与记忆能力 ,突触素Ⅰ在大鼠海马内表达的变化可能参与了大鼠空间学习与记忆增强的机制。