太极拳技能学习早期大脑功能的动态变化:基于运动表象的fMRI研究

为了解太极拳技能学习早期大脑功能的动态变化特点,本研究共招募29名太极拳零基础被试(19名实验组被试,10名对照组被试),采用多时点纵向追踪设计,借助于功能磁共振成像技术,采集技能学习早期不同时点被试完成运动表象任务时的行为和脑功能数据。结果发现:(1)太极拳技能学习早期,技能水平表现出先慢后快的变化特征,运动表象质量也具有变好的趋势;(2)随着太极拳技能水平的提高,运动表象任务诱发的左侧颞上回和左侧楔前叶的激活显著增强,且同样表现出先慢后快的变化特征;(3)相关检验发现,左侧颞上回和左侧楔前叶的激活与运动表象质量以及太极拳技能水平具有中等程度的相关。研究表明,太极拳技能学习早期,左侧颞上回和左侧楔前叶会伴随着太极拳技能水平的提高而发生改变,太极拳技能学习有助于优化与序列动作学习有关的脑区功能。

NR1基因敲除对小鼠前额叶脑区LTP的影响

利用前脑特异性NR1基因敲除小鼠,采用离体脑片场电位技术,研究了NR1亚基在前额叶脑区突触可塑性中的作用.刺激强度一反应(input-output curve)和双脉冲抑制反应(pairedpulse depression,PPD)的结果表明,与同窝对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的基本突触传递无明显变化.采用高频刺激(100 Hz,1 000 ms×2,间隔30 s)在小鼠的前额叶脑区诱导长时程增强(long-term potentiation,LTP),与对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的LTP明显受损.以上数据提示,NR1亚基在前额叶脑区LTP的诱导中起着重要的作用.

应用生物信息学寻找大鼠中新的microRNA分子及其实验验证

大鼠已公布的microRNA(miRNA)数量明显少于小鼠及人miRNA的数量.本文采用同源搜索的计算方法预测大鼠新的miRNA.从miRBase数据库中下载已知动物的pre-miRNAs,在UCSC数据库中对大鼠的全基因组序列进行了Blat分析,并根据miRNAs的筛选标准,获得45条新的大鼠miRNAs;随后随机选取其中的9条新miRNAs进行RT-PCR实验验证,发现大部分miRNAs在脑、心、肺、肾、肌肉、脾、睾丸和肝8种组织中均有表达.在此基础上,对预测的新miRNAs进行了miRNA成簇分析和miRNA基因家族分析.

前脑特异性过表达NR2B基因对小鼠社会互动能力的影响

将2～3月龄实验小鼠分为前脑NR2B过表达的转基因雌性和雄性小鼠以及同窝野生对照雌性和雄性小鼠,进行社会互动能力测试,包括新环境中的社会互动能力测试、社会交往能力和社会新奇偏好测试.结果显示,前脑NR2B表达量的提高,对NR2B转基因小鼠在新环境中的社会互动能力和社会新奇偏好无影响.但是却使得雌性NR2B转基因小鼠的社会交往能力提高,但是对雄性NR2B转基因小鼠却无明显影响.这表明,NR2B在前脑过量表达会提高雌性小鼠的社会交往能力,但对于雄性小鼠社会行为没有明显影响.

二甲双胍在大鼠体内的药动学和组织分布

目的研究二甲双胍在大鼠体内的药动学和组织分布。方法大鼠腹腔注射二甲双胍(100 mg·kg^(-1))并在0、10、20、30、60、120、240、480和720 min共9个时间点采集血样(大鼠共3只)和各组织样品(大鼠共27只,每个时间点3个),测定血浆和组织样品中的二甲双胍的浓度。结果AUC为(4 676±s 171)mg·min·L^(-1),CL为(21.4±0.8)mL·min^(-1)·kg^(-1),t(1/2)为(50±5)min,t_(max)为(20.0±1.0)min,c_(max)为(59±4)mg·L^(-1):给药后10 min,所有的组织中都能检测到二甲双胍,给药后12 h,肝脏、肺、脾脏和大脑中已检测不到二甲双胍。结论二甲双弧的血药浓度-时间曲线符合一室模型,在体内叹收快,兮布广泛,清除迅速,且可能主要是由肾脏清除;二甲双胍能够进入大脑。

虚拟现实技术在执行功能评估中的应用

执行功能反映了个体对自身的认知过程进行调节和控制的能力,其评估在儿童认知能力发展水平和特殊人群认知功能损伤程度的评定中起着重要作用。虽然执行功能的评估自20世纪初就开始被实施和应用,但传统评估方法仍存在着生态效度不高、不易操纵实验环境的复杂性、不易操纵被试觉醒水平等缺陷。近年来,虚拟现实技术以其有限的成本和快速的发展被越来越多地应用于执行功能评估,并被证实具有生态效度高、实验条件高度可控等显著优点。

镁对老年小鼠学习和记忆的改善作用

为了探讨镁离子对老年性小鼠年龄相关的学习记忆衰退的影响,将14月龄实验小鼠随机分为镁处理组和对照组,实验小鼠以10mg/kg的剂量饮用浓度为4mmol/L的MgCl2溶液60d之后,进行学习记忆能力行为学测试.结果显示,补充镁离子后,实验小鼠的活动量和探索能力没有发生明显改变.但是在新异物体识别实验中,与对照组相比,镁处理组鼠在新物体上探究的时间比例增高,显示了较强的识别记忆能力.此外在明暗箱被动回避实验中,镁处理组鼠逃避潜伏期长于对照组,亦表现出较强的恐惧记忆能力.由此认为,补充镁离子具有改善老年小鼠学习记忆能力的作用.

HPLC-ESI-MS法测定大鼠脑组织中神经递质L/D-丝氨酸的含量

建立一种检测大鼠脑组织中L-丝氨酸和D-丝氨酸的高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱联用技术（HPLC-ESI-MS）的测定方法.大鼠脑组织样品匀浆及离心后,取上清液并加入Marfey试剂对样品中L/D-丝氨酸进行衍生化.HPLC流动相为甲酸铵和乙腈,梯度洗脱;质谱采用电喷雾离子源,在负离子模式下进行定性定量分析.结果显示,L-丝氨酸和D-丝氨酸在22 min内得以分离,在2.5～500 ng/mg和1.2～250 ng/mg浓度范围内分别与各自的色谱峰面积呈良好线性关系;L/D-丝氨酸的最低定量限分别为2.5 ng/mg和1.2 ng/mg,方法回收率均在81％～89％％范围内.本法具有省时快速,灵敏度和选择性高等优点.将此法运用于成年和老年大鼠海马及皮层中L-丝氨酸和D-丝氨酸含量测定,结果表明,与成年鼠相比,老年鼠海马和皮层中L-丝氨酸的含量基本不变,而D-丝氨酸含量则明显减少,提示D-丝氨酸的变化与正常的衰老过程密切相关.

姜黄素对老年鼠脑内氧化性平衡和星形胶质细胞的影响

以SD大鼠为动物模型,采用Western blotting、酶活性测定、免疫荧光和高效液相色谱-质谱(LC-MS)方法考察姜黄素处理12周后正常衰老大鼠皮层和海马的氧化性平衡和星形胶质细胞形态功能的变化.结果显示,姜黄素降低了老年鼠脑内氧化产物MDA和8-OHdG的含量,提升了γ-谷氨酰胺半胱氨酸合成酶(GCS)的活性并且促进GSH的产生,提示姜黄素可显著改善伴随正常衰老过程的脑内氧化性平衡;同时姜黄素可以抑制胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的过度表达,提升GS活性,增加GDNF水平和D-丝氨酸含量,表明其抑制星形胶质细胞过度活化的同时也改善了星形胶质细胞的功能.

生命早期前爪感觉和精细动作剥夺对大鼠空间学习记忆的影响

目的研究生命早期前爪感觉和精细动作剥夺对大鼠海马依赖性空间参考学习记忆能力的影响。方法新生SD大鼠随机分为前爪感觉和精细动作剥夺组(实验组,n=53)和假手术组(对照组,n=55)。取13日龄(PN13)实验组大鼠,运用显微外科技术建立幼鼠前爪感觉和精细动作剥夺模型。于PN25(PN21～31)、PN35(PN31～39)、PN45(PN41～50)和PN60(PN56～64)4个时间段,对两组大鼠分别进行旷场测试评估自发活动和探索能力;Morris水迷宫测试评估空间参考学习记忆能力。结果旷场测试中,两组大鼠于各时间段的自发活动各项指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。Morris水迷宫测试显示,在PN25和PN35时间段,对照组大鼠训练和测试阶段的成绩均显著高于实验组(P<0.05);在PN45时间段,训练阶段两组大鼠成绩比较差异无统计学意义(P>0.05),测试阶段对照组大鼠成绩显著高于实验组(P<0.05)。结论生命早期前爪感觉和精细动作剥夺,对大鼠自发性粗大运动能力无明显影响,但可损伤其空间参考学习记忆能力。

βCaMKII蛋白修饰转基因小鼠工作记忆的研究

利用前额叶脑区过量表达β钙离子/钙调素依赖的蛋白激酶II(βCaMKII)的蛋白修饰转基因小鼠,研究βCaMKII对小鼠工作记忆的影响.Western Blot结果显示,转基因小鼠前额叶脑区的βCaMKII过量表达.在修饰的水迷宫实验中,与对照组相比,转基因小鼠的逃避潜伏期没有发生明显变化.此外,在T迷宫实验中,转基因小鼠的正确率与对照组的正确率也基本相同.由此推测,βCaMKII的过量表达对于前额叶皮层依赖的工作记忆没有明显的影响.

咬合改变和束缚应激中小鼠全脑神经激活的比较研究

目的观察咬合改变导致小鼠焦虑情绪后全脑神经元激活情况,并与束缚应激中全脑神经元激活情况进行比较,以探索咬合改变致小鼠焦虑情绪的神经机制。方法选取成年C57BL/6J雄性小鼠随机进行实验,咬合升高后第7、8天分别进行旷场测试、高架十字迷宫测试检测动物焦虑样行为。免疫荧光染色观察小鼠在咬合升高、束缚刺激后2 h全脑cfos蛋白表达情况。结果咬合升高后1周小鼠焦虑样行为显著增加(P<0.05),咬合升高或束缚刺激2 h后全脑部分神经元激活,其中屏状核、伏隔核、外侧隔核、下丘脑室旁核、孤束核中表达cfos蛋白的神经元数目在两种刺激中均显著增加(P<0.05)。结论咬合改变与束缚刺激后小鼠全脑激活神经元存在差异,但在屏状核、伏隔核、外侧隔核、下丘脑室旁核、孤束核中共同激活。

胰淀素在神经系统和认知功能中的作用

从胰淀素受体表达、信号中通路及对神经元和认知功能调控等方面,分析胰淀素受体在中枢多巴胺系统、去甲肾上腺素系统和5羟色胺系统中的表达,推测其调控大脑儿茶酚胺浓度进而影响神经元活动的作用。探讨胰淀素激活ERK、AMPK、STAT3、Akt等信号通路对神经元活动特性的影响。总结胰淀素在重要脑区对认知功能的调节,同时展望胰淀素在辅助治疗认知功能障碍上的治疗前景。

支配不同咀嚼肌的初级运动神经元在三叉神经中脑核团和三叉神经运动核团中的空间分布

目的:研究三叉神经运动核团(trigeminal motor nucleus,Mo5)和三叉神经中脑核团(mesencephalic trigeminal nucleus, Me5)对小鼠不同咀嚼肌的调控分布。方法:将8~12周龄C57BL/6小鼠分6组,每组3只,分别注射逆行性荧光示踪剂(Fluorogold,FG)到其颧肌、颞肌、咬肌、二腹肌前腹、翼内肌中,并以胸锁乳突肌作为对照组。通过荧光染色,显微镜下观察小鼠的三叉神经相关核团对于调控不同咀嚼肌群的表达及空间分布。结果:咬肌、颞肌和颧肌标记的初级运动神经元细胞出现在Me5和Mo5,翼内肌和二腹肌前腹标记只出现在Mo5,胸锁乳突肌注射后,在Me5和Mo5中均无标记神经元。结论:Mo5并没有关于升降颌肌群严格的空间分布,Me5并没有标记全部升颌肌群。

异性交友决策任务上为不同心理距离他人决策的风险偏好

使用中国文化背景下修订的Beisswanger等人的异性交友决策问卷,采用2种方法操纵自我-他人心理距离,考察了男女大学生在后果严重性不同的异性交友决策任务上为不同心理距离他人决策风险偏好的差异。实验1发现,被试为具体和笼统他人决策时的风险偏好无显著差异,在后果不严重任务上比后果严重任务上更冒险,男性比女性更冒险。心理距离与决策者性别的交互作用显著:男性为具体他人决策更冒险,而女性为笼统他人决策更冒险。实验2发现,被试为不相似他人比为相似他人决策更冒险,在后果不严重任务上比在后果严重任务上更冒险,男性比女性更冒险。后果严重性与决策者性别交互作用显著:男性在后果严重和不严重任务上的风险偏好无显著差异,而女性在后果不严重任务上比后果严重任务上更冒险。综合两个实验的结果,可以得出以下结论:相对于具体和笼统他人的区分而言,相似和不相似他人的区分是一种更加稳定和有效的区分自我-他人心理距离的方法。结合相关研究及理论对结果进行了讨论。

年轻小鼠咀嚼刺激长期改变对焦虑和认知的影响

建立长期增加或减少年轻小鼠切牙的咀嚼刺激模型.通过形态学的观察,研究小鼠下颌骨和咬肌的变化以及大脑皮层和海马的厚度改变;通过行为学实验(旷场实验、高架十字迷宫、新异物体识别和Morris水迷宫实验)观察小鼠认知能力和焦虑情绪的变化;通过高效液相色谱(HPLC)检测小鼠皮层、海马中4种单胺类神经递质(去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、多巴胺(DA)和5-羟色胺(5-HT))的变化,以探讨小鼠焦虑情绪改变的机理;通过荧光实时定量PCR检测小鼠皮层和海马与认知紧密相关的4种基因(BDNF、Synapsin I、NR2B和CREB)的mRNA表达,以研究小鼠认知能力改变的机理.形态学结果显示:各组小鼠下颌骨和咬肌纤维的形态没有影响,各组小鼠皮层和海马的厚度也没有差异.行为学实验结果显示:咀嚼增加组小鼠焦虑倾向低于对照组和咀嚼减少组,各组小鼠短期记忆能力没有统计学差异,咀嚼增加组小鼠空间认知能力优于咀嚼减少组.高效液相色谱结果显示,咀嚼减少组小鼠与咀嚼增加组和对照组相比,去甲肾上腺素在皮层中明显升高(P<0.05).mRNA检测结果显示,咀嚼减少组小鼠4种与认知相关基因的表达量与咀嚼增加组相比都明显下调(P<0.05).上述结果提示,切牙咀嚼刺激的长期增加可以提高小鼠的自主运动能力,降低焦虑程度,提高空间认知能力,上调海马中认知相关基因的表达.切牙咀嚼刺激的长期减少,会降低小鼠的自主运动能力,下调认知相关的基因表达,增加大脑皮层中去甲肾上腺素的含量.

D-Ser—NMDA受体的新调控因子

最近研究证实哺乳动物神经系统中存在内源性的D Ser。这种内源性D Ser在神经系统中的分布与NMDA受体的分布相平行。进一步的研究表明 ,D Ser由突触旁星形胶质细胞产生 ,而作用于突触后NMDA受体上的Gly结合位点 ,对NMDA受体的功能进行调控。本文将综述D Ser在神经系统中的分布、合成及其生理机能。

小鼠磨牙区咀嚼刺激的改变对焦虑情绪的影响

目的:建立小鼠磨牙区咀嚼刺激改变的实验模型,并观察小鼠在短期及长期内焦虑情绪的改变以及小鼠皮层和海马区单胺类神经递质的改变。方法:将2月龄C57BL/6雄性小鼠随机分成3组:对照组、磨牙磨除组(磨牙咀嚼刺激减少组)和磨牙拔除组(磨牙咀嚼刺激消除组),分别于处理后1周及2个月时进行旷场实验和高架十字迷宫实验,实验结束后处死小鼠,通过液相色谱-串联质谱法检测小鼠皮层和海马区单胺类神经递质的改变。结果:磨牙磨除组和磨牙拔除组小鼠在处理后1周及2个月内的自发活动能力都没有改变,并且1周内咀嚼刺激的改变不会对焦虑情绪产生影响,而2个月后咀嚼刺激的改变会增加小鼠的焦虑情绪。磨牙磨除组和磨牙拔除组小鼠海马区的多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素的水平显著高于对照组,磨牙拔除组小鼠海马区的5-羟色胺水平显著高于对照组。结论:小鼠磨牙区长期咀嚼刺激的改变会增加小鼠的焦虑情绪并且会增加小鼠海马区单胺类神经递质的水平。

双耳条件下超前声对人分辨滞后声强度的影响

在复杂声环境中,对声音强度的分辨是听觉系统对声音信号精确处理的重要功能之一.到目前为止,有关人对声音强度分辨的研究都是在单耳条件下进行的,然而,正常条件下人都是利用双耳感知强度和方位变化的声音.以人对声刺激强度的最小可察觉差异(just noticeable difference,JND)为强度分辨阈值的指标,观察双耳条件下超前声对人分辨滞后声强度的影响.实验在封闭声场中进行,声刺激强度和空间方位的控制是通过改变双耳平均声压(average binaural level,ABL)和双耳声压差(interaural level difference,ILD)来模拟的.实验结果表明,与安静条件下人对声刺激强度的分辨阈值相比,低强度的超前声对人分辨滞后声强度的阈值无显著影响,而中等及以上强度(ABL大于或等于40 dB)的超前声可提高人分辨滞后声强度的阈值,阈值的提高随超前声强度的增加呈单调增大的趋势.当超前声强度一定时,超前声对人分辨滞后声强度的影响随滞后声强度的增加而衰减,对分辨较高强度的滞后声的阈值影响不显著,该结果与单耳的研究结果有明显差异.实验未发现超前声和滞后声ILD的相对改变对人探测滞后声强度变化的阈值有显著影响.

糖皮质激素逆转七氟烷对大鼠记忆巩固的干扰效应

目的探讨糖皮质激素对七氟烷介导的干扰记忆巩固效应的影响。方法将健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为对照组、糖皮质激素低剂量(GC0.3)组、糖皮质激素中剂量(GC1.0)组、糖皮质激素高剂量(GC3.0)组、七氟烷(Sevo)组、七氟烷+糖皮质激素低剂量(Sevo+GC0.3)组、七氟烷+糖皮质激素中剂量(Sevo+GC1.0)组、七氟烷+糖皮质激素高剂量(Sevo+GC3.0)组。在连续被动回避实验(CMIA)训练后即刻,GC3.0组、Sevo+GC3.0组均予腹腔注射糖皮质激素0.3mg/kg,GC1.0组、Sevo+GC1.0组均予腹腔注射糖皮质激素1.0mg/kg,GC3.0组、Sevo+GC3.0组均予腹腔注射糖皮质激素3.0mg/kg,上述注射剂量均为2mL/kg;对照组、Sevo组均予腹腔注射乙醇稀释液2mL/kg。随后再分别吸入含氧体积分数为0.3的空氧混合气体(体积分数为0.3的氧气和体积分数为0.7氮气)或体积分数为0.02的七氟烷2h。24h后,每组选取14只大鼠行CMIA记忆检测及开场(OF)实验。再根据行为学结果,选取对照组、GC3.0组、Sevo组及Sevo+GC3.0组各5只大鼠,置于空氧混合气体中或吸入体积分数为0.02的七氟烷2h后即刻处死,检测海马中谷氨酸受体α-氨基羟甲基恶唑丙酸受体亚基GluR1及GluR2的表达水平。结果 GC3.0组大鼠的CMIA记忆潜伏期显著长于对照组(P<0.05),Sevo组的CMIA记忆潜伏期显著短于对照组及Sevo+GC3.0组(P值均<0.05)。单因素方差分析显示,各组间在OF实验中600s的运动速度、运动距离和中央区时间的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。双因素方差分析显示,GC3.0组、Sevo组及Sevo+GC3.0组大鼠经CMIA学习后2h大鼠海马GluR1、GluR2的表达水平与对照组的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。结论七氟烷损害记忆在海马的巩固,糖皮质激素能够逆转七氟烷对记忆巩固的干扰作用。