突触长时程增强形成与学习记忆的相关研究

突触长时程增强(LTP)的形成与学习记忆有相似特征,将其作为记忆的一种模式加以研究,并深入探索LTP机制产生与静止突触的关系,长时程突触修饰与突触后神经细胞内Ca2+的作用机制,学习行为后海马内出现的突触效能变化与行为学习之间的关系,以及BDNF对海马突触的LTP调节与长时记忆所涉及关于LTP的相关基因表达。

硫胺素缺乏早期对成年小鼠认知功能及海马突触长时程增强的影响

目的研究硫胺素缺乏（TD）早期对成年小鼠认知功能及其海马突触长时程增强（LTP）的影响。方法成年小鼠24只按照随机数字表法均分为实验组和对照组，实验组给予硫胺素剥夺饮食喂养9d制作TD9模型小鼠。对照组则给予含有硫胺素的正常饲料喂养9d。利用Y迷宫检测小鼠的学习记忆能力，利用电生理技术检测小鼠海马CA1及CA3区LTP。结果实验组小鼠出现学习能力的下降，与对照组相比差异有统计学意义（P〈0．05）；记忆功能无显著改变，与对照组相比差异无统计学意义（P〉0．05）。实验组和正常组小鼠海马CA1及CA3区都可以诱导出LTP，两组相比差异无统计学意义（P〉0．05）。结论TD早期损害了小鼠学习能力，其损害机理与海马突触可塑性关系不明显。

一氧化氮对一叶萩碱诱导的突触传递长时程增强的作用

目的 研究一叶碱对麻醉大鼠突触可塑性形成中一氧化氮 (nitricoxide ,NO)的作用。方法 以在体记录突触传递长时程增强 (long termpotentiation ,LTP)的电生理学方法 ,记录大鼠海马齿状回颗粒细胞层群峰电位(populationspike,PS) ;以硝酸还原酶法测定NO含量。结果 在侧脑室给予 0 2nmol·L- 1 一叶碱 (securinine ,5 μL)前给予 1μmol·L- 1 7 硝基吲唑可抑制LTP的诱导。给药前ipL 精氨酸 2 5 0mg·kg- 1 可逆转这种抑制作用。取脑进行NO含量测定 ,与一叶碱对照组相比 ,7 硝基吲唑 +一叶碱给药组的NO含量明显下降。结论 选择性一氧化氮合酶 (nNOS)抑制剂 7 硝基吲唑抑制一叶碱对LTP的诱导 ;由nNOS催化产生的NO参与了一叶碱诱导LTP的过程。

老年大鼠学习行为与海马长时程突触增强和神经元核仁组织者的关系

主动回避条件反应率>80％的老年大鼠为学习好组,<30％的为学习差组。学习好组在高频短串刺激后颗粒细胞层出现海马长时程突触增强(LTP)效应:颗粒细胞核内Ag-NOR面积/胞核面积比值平均为0.154±0.0043;单个胞核内Ag-NOR平均为3.051±0.2212个,学习差组高频短串刺激引起颗粒细胞层群峰电位长时程抑制;颗粒细胞核内Ag-NOR面积/胞核面积比值平均为0.077±0.0023;单个胞核内Ag-NOR平均为1.839±0.1421个,2组间3指标均有显著差异,表明年老大鼠学习能力与LTP效应有关,学习差的老年大鼠海马齿状回颗粒细胞rDNA的转录活性较学习好的明显降低。

S14G-Humanin对β-淀粉样蛋白致小鼠海马CA1区突触长时程增强抑制效应的影响

目的探讨S14G-Humanin(HNG)对β-淀粉样蛋白(Aβ)致海马CA1区突触长时程增强(LTP)抑制的影响。方法制备小鼠海马脑片(n=20),分为4组:正常对照组、400 n M Aβ25-35组、400 n M Aβ25-35+200 n M HNG组、400 n M Aβ25-35+400 n M HNG组。应用多通道细胞外记录系统(MED系统)记录各组海马脑片兴奋性突触后电位(EPSP)的斜率,并与基础对照的EPSP斜率相比,计算相应的百分比作为LTP数值,观察可溶性Aβ25-35对海马CA1区LTP的抑制作用以及不同浓度HNG对Aβ25-35致LTP抑制效应的影响。结果 400 n M Aβ25-35组LTP值较正常对照组显著减少[(102.5±2.0)%vs(148.1±8.0)%,P<0.01],表明其可显著抑制海马CA1区LTP的产生;400 n M Aβ25-35+200 n M HNG组较400 n M Aβ25-35组LTP值显著增加[(121.3±2.9)%vs(102.5±2.0)%,P<0.01],表明其可部分减少400 n M Aβ25-35对海马CA1区LTP的抑制效应;而400 n M Aβ25-35+400 n M HNG组较400 n M Aβ25-35组LTP显著增加[(143.0±4.3)%vs(102.5±2.0)%,P<0.01],并与正常对照组相比无统计学差异[(143.0±4.3)%vs(148.1±8.0)%,P>0.05],表明其可以完全逆转400 n M Aβ25-35对海马CA1区LTP的抑制效应。结论 HNG能够逆转可溶性Aβ25-35对海马CA1区LTP的抑制作用,提示HNG对Aβ所致的突触可塑性损害具有神经保护作用。

离子型谷氨酸受体对海马突触传递长时程增强的影响

海马是完成学习与记忆活动的神经基础,海马部位突触可塑性增强与学习记忆有着密不可分的关系,而这种可塑性的增强主要是以谷氨酸为神经递质的,因此本文就有关海马部位突触可塑性增强与离子型谷氨酸受体的联系进行了阐述.

健脑益智药对老年鼠记忆行为和海马齿状回长时程突触增强的影响

健脑益智中药在改善老年大鼠记忆能力的同时可易化海马齿状回颗粒细胞的强直性长时程增强。即使其群峰电位幅度较喂水鼠的显著增高,其起始潜伏期和峰潜伏期较喂水鼠显著缩短。上述结果表明健脑益智中药可提高海马齿状回颗粒细胞突触传递的功效。此作用可能是其改善老年大鼠记忆能力的神经机理之一。

脑源性神经营养因子对运动技能学习突触传递长时程增强的调节

从脑源性神经营养因子和突触传递长时程增强谈起,介绍了BDNF和LTP的性质以及在运动技能学习中BDNF对LTP的影响和增强机制。

脑源性神经营养因子对运动技能突触传递长时程增强的调节

从脑源性神经营养因子和突触传递长时程增强谈起,介绍了BDNF和LTP的性质以及在运动技能学习中BDNF对LTP的影响和增强机制。

调心方对APP/PS1双转基因AD小鼠空间学习记忆能力和海马突触传递长时程增强的影响

目的观察调心方对APP/PS1双转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠空间学习记忆能力和海马突触传递长时程增强(LTP)的影响,探讨其作用机制。方法将54只3月龄APP/PS1双转基因AD小鼠随机分为模型组、调心方组和阳性药组,以同月龄同性别18只C57BL/6J野生小鼠作为正常组,各给药组给予相应药物灌胃。给药12周后,进行Morris水迷宫行为学检测和离体电生理记录。结果 Morris水迷宫测试结果显示,定位航行实验与模型组比较,调心方组逃避潜伏期时间明显缩短(P<0.01);空间探索实验与模型组比较,调心方组小鼠穿越原平台所在象限次数和在原平台所在象限停留时间明显增加(P<0.05,P<0.01)。在离体海马电生理诱导中,与模型组比较,调心方组海马兴奋性突触后电位斜率明显增强(P<0.01),海马双脉冲易化无明显差异(P>0.05)。结论调心方可有效改善APP/PS1双转基因AD小鼠空间学习记忆能力和神经突触可塑性,具有认知保护作用。

短暂性局部脑缺血对大鼠海马脑片突触传递长时程增强的影响

与海马区神经元活动相关的长时程增强（LTP）是学习记忆的基础。研究应用大鼠海马脑片，检测缺血（缺氧，低血糖）对高频刺激诱导的突触传递LTP的影响。方法为经Schaffer侧支刺激神经元，在海马CA1区记录细胞外场兴奋性突触后电位（fEPSP）。

学习和记忆的突触模型:长时程突触可塑性

人类大脑是由上千亿神经元相互连接而组成一个高度复杂的神经网络,是认知、学习和意识等高级功能的重要基础。神经元之间通过特化的连接结构——"突触"而相互通讯。外界输入触发的神经元活动可特异性地持续改变突触的结构和功能,这种神经活动依赖的突触变化称之为长时程突触可塑性。大量实验证据表明突触可塑性是大脑学习和记忆的分子细胞学机制,了解突触可塑性的机制对阐明中枢神经系统性相关疾病(如老年痴呆症、药物成瘾等)的机理具有重要意义。本文简要地小结了长时程突触可塑性研究中的基本发现和新近进展。

神经元-突触丢失与老年痴呆

阿尔茨海默病(AD)的基础和临床研究表明,老年斑和神经纤维缠结与痴呆程度无显著相关。在AD、血管性痴呆、额颞叶痴呆、路易体痴呆脑内均有明显突触丢失。神经元-突触丢失或突触丢失被认为是老年痴呆的主要原因。已发现Aβ和tau磷酸化过程中产生的寡聚体、突触外NMDA受体、含于突触后致密区的shank蛋白可导致突触丢失。因此,AD治疗的新方案包括:①用免疫治疗来清除Aβ寡聚体;②调节mTOR(一种使细胞存活的激酶)和UPS(泛素蛋白酶系统)活性,以维持突触蛋白的正常稳态平衡;③选择性激动突触NMDA受体或选择性拮抗突触外NMDA受体;④增加海马神经发生和增加突触新生。我们最近研究证明人参皂苷Rg1及其代谢产物Ppt能提高突触效能和结构可塑性,以及增加海马神经发生。提示该化合物有望成为防治神经元-突触丢失的药物。

牛磺酸与突触可塑性研究进展

牛磺酸是哺乳动物中枢神经系统中含量最为丰富的自由氨基酸之一,具有许多认定的神经生理功能。最新的研究结果表明,用牛磺酸孵育脑片可以诱导兴奋性突触传递的持久增强效应。虽然牛磺酸引起的这种持久增强不是由于活动或经验所导致的突触效能的改变,但与反映突触可塑性的长时程增强具有许多共同特征,分享部分共同机制。同时,药理学实验提示,神经元对牛磺酸的摄取可能是长时程增强诱导的关键步骤。

血小板活化因子在中枢神经系统中的双重活性及在新药开发中的价值

血小板活化因子(PAF)是一种产生于多种类型细胞的磷脂类物质,通过其特异性受体介导,诱发多种生物学效应。PAF在中枢神经系统生理和病理过程中发挥重要作用。在生理状态下,PAF作为一种逆向信使,通过调控突触信号传递及可塑性,提高突触长时程增强的效能,促进学习记忆,因此模拟PAF作用或调控PAF产生及灭活可望成为促智药开发的新目标。但在病理状态(如阿尔茨海默病、HIV相关性痴呆或脑缺血等)下,局部异常产生的PAF又可作为一种强效的炎症介质和神经毒素,加重中枢神经系统损伤。调控PAF的代谢及其效应(如阻断PAF受体)将成为干预阿尔茨海默病、HIV相关性痴呆以及脑缺血的重要策略。

类叶升麻苷对STZ侧脑室注射模型小鼠认知行为及LTP的影响

目的研究类叶升麻苷对链尿佐菌素(STZ)侧脑室注射诱导的AD模型小鼠认知行为及突触可塑性的影响。方法将昆明小鼠和BALB/c鼠按体质量随机分为正常组、模型组、阳性对照组(Donepezil组)及类叶升麻苷低、中、高剂量组。除正常组注射PBS外,其余各组均侧脑室注射STZ(30μg/μL,5μL)制备AD模型。然后给予5、15、45mg/kg体质量类叶升麻苷溶液灌胃15d。给药完成后,利用自主活动、新物体识别、水迷宫等行为学实验测试小鼠的认知行为,通过突触长时程增强(LTP)观察类叶升麻苷对突触可塑性的影响。结果与模型组小鼠相比,类叶升麻苷给药组小鼠的认知行为及LTP提高,小鼠自主活动性增加,新物体识别优先指数升高,差异有统计学意义(P<0.05),在O迷宫中开臂区域的时间增加,差异有统计学意义(P<0.05),在水迷宫测试期逃避潜伏期缩短,差异有统计学意义(P<0.01),PS波增幅高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论类叶升麻苷对链尿佐菌素(STZ)诱导的AD模型小鼠认知功能具有明显保护作用,其保护作用机制可能与类叶升麻苷可以提高小鼠海马PP-DG区的LTP和改善模型小鼠突触可塑性有关。

远志对阿尔茨海默病模型大鼠学习记忆及在体海马LTP的影响

目的观察远志对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型大鼠学习记忆能力及在体海马突触传递长时程增强(long-term potentiation,LTP)的影响,探讨该中药对AD的作用及其电生理机制。方法将32只雄性Wistar大鼠随机分为正常组、模型组、远志低剂量组、远志高剂量组。模型组在D-半乳糖致衰老基础上定向注射鹅膏蕈氨酸,行Meynert基底核损毁建立AD大鼠模型;远志高、低剂量治疗组则在造模的同时用远志水煎剂灌胃;后用水迷宫实验对动物学习记忆能力进行评价,并用电生理学方法通过对高频刺激前后海马CA1区场兴奋性突触后电位(field exciatatory postsynaptic potential,fEPSP)幅度的比较检测大鼠海马LTP的变化。结果模型组大鼠的学习记忆能力、兴奋性突触后电位与正常组相比明显下降(P<0.01);远志高、低剂量组大鼠的学习记忆能力、兴奋性突触后电位与模型组相比均明显提高(P<0.01或P<0.05);远志低剂量组大鼠的学习记忆能力、兴奋性突触后电位较远志高剂量组明显降低(P<0.01)。结论远志可提高AD模型大鼠的学习记忆能力,并对AD模型大鼠在体海马LTP具有促进作用,且上述作用具有剂量依赖性。

急慢性吗啡应用对外侧穿通纤维-海马CA3区直接通路LTP的不同影响

目的 观察急性和慢性吗啡应用对大鼠内嗅皮质外侧穿通纤维-CA3区直接通路突触传递长时程增强(LTP)的影响,并进一步研究其作用机制。方法 慢性腹腔注射吗啡建立SD大鼠吗啡依赖模型,从海马CA3区急性给药,在体记录由刺激内嗅皮质外侧穿通纤维(lateral perforant path,LPP),所诱发的CA3区锥体细胞群体峰电位(population spike,PS),并观察高频刺激引起的LTP效应。结果 急性给予CA3区终浓度1×10-6mol·L-1吗啡能增强基础PS及PS的LTP效应(P<0.05),这种增强作用能被μ-受体拮抗剂纳络酮阻断。而长期给予吗啡戒断24 h后,LTP的诱导被抑制(P<0.05);CA3区急性给予吗啡能恢复被损害的LTP。结论 阿片肽系统参与了EPP-CA3区直接通路的LTP诱导,慢性吗啡应用造成了此通路突触传递的适应性变化。

26S蛋白酶复合体介导的蛋白降解对LTP产生的影响

目的 :观察 2 6S蛋白酶复合体介导的蛋白降解对大鼠海马LTP产生的影响。 方法 :利用 2 6S蛋白酶复合体特异抑制剂和本室制备的 2 6S蛋白酶复合体抗体灌流海马脑片 ,观察海马CA1区通路LTP的诱导情况。 结果 :正常情况下 ,LTP诱出率为 86 %。在 2 6S蛋白酶复合体抗体灌流脑片情况下 ,LTP诱出率显著下降 (18% ) ;在 2 6S蛋白酶复合体特异抑制剂lactacystin存在条件下 ,LTP诱出率也明显降低 (0 % )。结论 :本研究证明 2 6S蛋白酶复合体抗体及特异抑制剂能显著抑制LTP产生。这提示 ,2 6S蛋白酶复合体介导的蛋白降解过程在LTP中发挥了重要作用。