丘脑连接核通过内侧内嗅皮层调控空间记忆初步研究

目的 初步探究丘脑连接核(thalamic nucleus reuniens, RE)调控内侧内嗅皮层(medial entorhinal cortex, MEC)相关的空间记忆及机制。方法 Retrobeads介导的逆行示踪技术结合顺行示踪技术鉴定RE与MEC脑区之间的形态学联系。利用光纤记录技术,记录并分析小鼠在空旷场探索时投射至MEC的RE神经元的活动特征。采用化学遗传学抑制RE-MEC通路探究对空间记忆的影响。结果 逆行与顺行示踪实验验证了RE发出神经纤维投射至MEC,且主要分布在浅层。光纤记录实验发现投射至MEC的RE神经元在小鼠在站立、抬头行为时活动增强,而在静止和理毛时活动减弱(P<0.01),且这群神经元的钙活动与小鼠运动速度呈正相关(R^(2)=0.077 3,P<0.001)。与对照组比较,化学遗传学抑制RE-MEC通路明显增加处理组小鼠在空旷场中探索的路程(P<0.01),而对中央区的停留时间、刻板理毛行为次数无影响。结论 RE-MEC通路在空间探索行为期间激活,参与空间学习记忆;抑制RE-MEC通路损害小鼠的空间记忆,延长小鼠对新环境空间信息进行表征的探索距离,而对小鼠的情绪无影响。

外侧下丘脑食欲素能神经元-内侧内嗅皮层神经环路对空间记忆的调控作用

目的探究外侧下丘脑(lateral hypothalamus,LH)食欲素(hypocretin,Hcrt)能神经元-内侧内嗅皮层(medial entorhinal cortex,MEC)神经环路对空间记忆的调控作用。方法利用光纤记录技术,观察Hcrt能神经元在空间记忆中的活动模式。通过逆行神经示踪技术鉴定Hcrt能神经元与MEC浅层神经元的形态学联系特征。利用化学遗传学及光遗传学技术探究LH_(Hcrt)-MEC通路对空间记忆的影响。结果光纤记录实验发现LH的Hcrt能神经元在空间记忆相关行为中高水平激活(P<0.01)。逆行神经示踪实验发现Hcrt能神经元投射至空间记忆相关的MEC,LH投射至MEC的Hcrt能神经元在空间记忆中激活。化学遗传学抑制LH_(Hcrt)-MEC通路明显增加小鼠寻找食物正确空间位置的潜伏期(P<0.05)及小鼠寻得食物过程累计错误次数(P<0.05)。光遗传学激活LH_(Hcrt)-MEC通路显著降低小鼠早期寻找食物正确位置的潜伏期(P<0.05)。结论Hcrt能神经元参与空间记忆,LH投射至MEC浅层的Hcrt能神经元在空间记忆中激活,化学遗传学抑制LH_(Hcrt)-MEC通路损害空间记忆;光遗传学激活LH_(Hcrt)-MEC通路增强空间记忆。

内侧内嗅皮层微注射Orexin-A对大鼠睡眠-觉醒及空间记忆的影响

目的探讨内嗅皮层注射Orexin-A对Sprague-dawley(SD)大鼠睡眠-觉醒周期以及对空间记忆的影响。方法选用健康成年雄性SD大鼠45只,体质量250～300 g,采用同步记录大鼠脑电和肌电活动,观察Orexin-A及Orexin1受体阻断剂SB-334867内侧内嗅皮层微注射后大鼠睡眠-觉醒周期变化。采用T-迷宫交替选择次数,观察SB-334867内侧内嗅皮层微注射后大鼠T-迷宫选择正确率的变化。结果以人工脑脊液(ACSF)、二甲亚砜(DMSO)自身对照相比,分别给予大鼠内侧内嗅皮层双侧微注射Orexin A及SB-334867 0.5μl后3 h(11:00-12:00、12:00-13:00、13:00-14:00)觉醒周期时间无影响(P>0.05),给药后24 h觉醒周期时间也无显著差异(P>0.05)。微量注射药物后,Orexin-A(0.1 nmol/0.5μl)及SB-733467(6 mmol/0.5μl)在11:00-14:00 3 h内对觉醒时间、NREM时间及REM时间均无影响(P>0.05),即对3 h内(11:00-14:00)大鼠总睡眠觉醒时间无显著性差异(P>0.05)。与DMSO组比较大鼠内侧内嗅皮层双侧微注射SB-334867 0.5μl后,T-迷宫交替选择正确次数明显减少,正确率下降,有显著性差异(P<0.001)。结论内侧内嗅皮层Orexin系统的支配可能参与了空间记忆,而不参与睡眠-觉醒周期调节。

大鼠内侧内嗅皮层浅层投射神经元的特性

目的：研究大鼠内侧内嗅皮层浅层主要神经元的形态学和电生理特性。方法：选用出生后14～21d的SD乳鼠，麻醉后迅速断头取脑，切取脑片，用全细胞膜片钳技术记录大鼠内侧内嗅皮层内浅层两类主要投射神经元的电生理特性。结果：内嗅皮层浅层星型神经元呈星状或方枕型，其超极化激活的HCN通道所产生的电位“Sag”和“Ih”电流显著大于三角形的锥体神经元。结论：在膜片钳实验中可以从形态学和电生理特性上区分内嗅皮层浅层两类主要神经元，为两类细胞在海马依赖性学习和记忆的研究提供前期实验基础。