【摘 要】目的 : 研究被動吸煙 ( PS) 對急性睡眠剝奪 ( SD) 大鼠行為的影響. 方法 : 49 只 SD 大鼠隨機分為 5 組 , 睡眠剝奪 +被動吸煙 24 h 組 (A) ,睡眠剝奪 24 h 組 (B) , 睡眠剝奪 + 被動吸煙 54h 組 ( C) ,睡眠剝奪 54 h 組 ( D) , 空白對照組 ( E) , 采用小平臺水環(huán)境法對大鼠進行睡眠剝奪 ,A 組和 C 組在睡眠剝奪同時進行被動吸煙 ,用曠場試驗測試實驗后大鼠的情緒、行為變化. 結(jié)果 : B 組較 E 組探索性行為明顯增加 ( P < 0.05) ,D組較 B 組探索性行為明顯減少 ( P < 0.05) ,運動總量無顯著性差異 ,D 組較 E 組無統(tǒng)計學差異 ; A 組較 B 組的探索性行為和運動總量明顯減少 ( P < 0.05) ,C 組較 D 組的運動總量明顯減少 ( P < 0.05) , 探索性行為無顯著性差異 ;C 組與 A 組無顯著性差異. 結(jié)論 : 大鼠的情緒和行為反應性隨睡眠剝奪時間的延長呈現(xiàn)先興奮后抑制的趨勢 , 而被動吸煙在整個大鼠睡眠剝奪過程中對大鼠的情緒狀態(tài)起抑制作用.
【關鍵詞】 睡眠剝奪 ;**煙污染 ;曠場試驗 ; 行為
在生活節(jié)奏日益加快 、工作壓力不斷激增的今天 ,人們在日常工作、學習和生活中將面臨越來越多的應激事件 , 其中睡眠剝奪 ( sleep deprivation , SD) 發(fā)生率明顯升高 , 其與人的行為、情緒狀態(tài)的關系問題也日益突出. 鑒于大眾普遍認為吸煙能短期改善睡眠剝奪后的人的異常行為表現(xiàn)和**情緒波動 ,本實驗擬探討香煙煙霧對睡眠剝奪大鼠行為的影響. 我國目前約有煙民 3.2 億 ,除此以外還有近 6 億人在不同程度地承受著被動吸煙的潛在危害 ,其中 4 億人每天處于被動吸煙的生活或工作環(huán)境中 ,尤以青少年和職業(yè)女性為重. 因而 , 研究香煙煙霧對睡眠剝奪大鼠行為的影響有很大的現(xiàn)實意義.被動吸煙對急性睡眠剝奪大鼠行為的影響
1 材料和方法
1.1 材料 成年 ( 3 月齡) 、雄性、健康 S prague - Daw-le y 大鼠 49 只 ,體質(zhì)量 ( 180 ± 15) g ( 第四軍醫(yī)大學動物實驗中心提供) . 大鼠隨機分為 5 組 , A 組 ( 睡眠剝奪 + 被動吸煙 24 h 組) 8 只 ,B 組 ( 睡眠剝奪 24 h ) 8只 , C 組 ( 睡眠剝奪 54 h + 被動吸煙 54 h 組) 8 只 ,D組 ( 睡眠剝奪 54 h) 8 只 ,E 組 ( 空白對照組) 17 只.
1.2 方法
1.2.1 睡眠剝奪動物模型的制備 采用小平臺水環(huán)境法 (flower pot )建立大鼠 SD 模型. 制作 30 cm ×30 cm × 40 cm 的鼠箱 , 其中有一直徑為 2.5 cm , 高8.0 cm 的平臺 ,在平臺周邊注滿水 ,水溫保持在 20 ℃左右 ,水面距平臺面約 1.0 cm. 鼠在平臺上可自行飲食飲水. 若其睡眠 ,則由于肌肉張力松弛而落入水中.在大鼠活動空間內(nèi)持續(xù) 40 W 日光燈照射 , 室內(nèi)溫度控制在 18～22 ℃ . 實驗前 ,讓鼠熟悉適應環(huán)境 1 wk.
1.2.2 被動吸煙的方法 吸煙在特制的半封閉動物飼養(yǎng)箱中進行 , 每日被動吸煙 12 次 ,120 min/ 次 , 每次同時點燃 3 支香煙 ( 有濾嘴香煙) , 自燃至灰燼 , 香煙煙霧濃度約為 8 g/ m2 .
1.2.3 曠場反應裝置 購自上海欣軟信息科技有限公司，用于測試大鼠的情緒、行為變化. 將大鼠置于曠場反應箱中 , 用攝像儀跟蹤記錄其在曠場中 5 min 的活動情況 , 并將圖像信息輸入計算機處理 ,使用SuperMaze分析軟件計算并記錄其 5 min 內(nèi)在曠場中運動的總路程和距曠場中點的平均距離 , 并觀察動物情緒變化、修飾行為和大小便次數(shù) , 每只動物僅做一次行為測定. 每次試驗后 ,清洗曠場周壁及地面 ,以免上次動物余留的信息影響下次測試結(jié)果.
1.2.4 實驗步驟 按分組分別進行 24 h 和 54 h 睡眠剝奪 ,實驗 A 組和實驗 C 組在睡眠剝奪的同時進行持續(xù)被動吸煙刺激 , 結(jié)束后立即進行曠場試驗 , 記錄觀察值.
統(tǒng)計學處理 : 所有數(shù)據(jù)以 x ±s 表示 , 結(jié)果采用SPSS1010 軟件包進行數(shù)據(jù)處理 , 所用方法為非參數(shù)秩和檢驗 , P < 0.05 為有統(tǒng)計學意義.
2 結(jié)果
2.1 肉眼觀察 A 組較 C 組、 B 組較 D 組情緒低靡 ,蜷縮、喜靜 , 對外界刺激不敏感、反應冷漠 , 對其他鼠攻擊行為較少.
2.2 大鼠的探索性行為 用距曠場中心的平均距離(DC) 考察大鼠的探索性行為 , 距曠場中心的平均距離越近 ,說明大鼠探索性行為越多 ,興奮性越高. 實驗B 組距曠場中心距離明顯小于 E 組 ( P = 0.016) ,實驗D 組距曠場中心距離大于 E 組 , 但無統(tǒng)計學差異 ( P= 0.062) ,實驗 D 組距曠場中心距離明顯大于 B 組( P = 0.001) ; 實驗 B 組距曠場中心距離明顯大于 A組 ( P = 0.001) ,實驗 C 組與實驗 D 組、實驗 C 組與實
驗 A 組距曠場中心距離無統(tǒng)計學差異 ( Tab 1) .
2.3 大鼠的興奮性狀態(tài) 用運動總距離 ( TD) 考察大鼠的興奮性狀態(tài) , 運動總距離越長 , 說明大鼠的興奮性越高. 實驗 B 組與 E 組、實驗 D 組與 E 組、實驗 D組與 B 組無統(tǒng)計學差異 ( P > 0.05) . 實驗 A 組總距離明顯小于 B 組 ( P = 0.036 ) , 實驗 C 組總距離明顯小于 D 組 ( P = 0.046) . 實驗 C 組與實驗 A 組無統(tǒng)計學差異 ( P > 0.05 , Tab 1) .
3 討論
睡眠剝奪是一種在特殊職業(yè)環(huán)境中存在的特殊生理心理反應 , 目前已有許多證據(jù)表明 , 睡眠與記憶關系密切. 已有動物實驗表明睡眠剝奪 24 和 48 h時動物表現(xiàn)*為活躍 , 而 12 ,72 和 96 h 時興奮性較弱 ,說明若睡眠剝奪時間短 ,情緒狀態(tài)表現(xiàn)為興奮 ,72h 以后則有抑制趨勢. 本實驗用曠場試驗中距曠場中心的平均距離這一指標考察大鼠的探索性行為 ,用考察大鼠的興奮性狀態(tài) ,結(jié)果也表明 : SD24 h 組與空白對照組比較 , 前者距曠場中心的平均距離減少 , 表明睡眠剝奪 24 h 后大鼠在應激初期探索性活動增多. SD 54 h 組較 SD 24 h 組探索性行為減少 ,表明隨著睡眠剝奪時間的延長 , 大鼠的探索性活動傾向減弱. SD 54 h 組與空白對照組比較 ,距曠場中心的平均距離無顯著性差別 , 表明睡眠剝奪至 54 h 時大鼠的探索性行為回歸至接近*初水平. 而在 SD 54 h 組、SD 24 h 組與空白對照組的兩兩比較過程中 , 本實驗所考察的運動總距離這一指標始終無顯著差異性變化 ,提示單純睡眠剝奪對大鼠情緒興奮性狀態(tài)影響較小 ,而對集中注意力進行探索性活動的能力的影響較大.
目前致力于減輕睡眠剝奪給人體帶來的負面影響的各種物理、**療法正處在積極探索之中 , 其中有不少嗜煙者認為香煙煙霧能有效緩解睡眠剝奪后產(chǎn)生的低靡的精神狀態(tài)和異常情緒波動 ,從而能暫時減輕睡眠剝奪對行為、情緒的**影響. 至今有關香煙煙霧對人體呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、**系統(tǒng)、婦女妊娠和胎兒發(fā)育等的危害的研究已較** ,也已證實了**中的有害物質(zhì)如尼古丁等對海馬結(jié)構(gòu)具有傷害性刺激效應 ,故對兒童及**的認知、智力及情緒、行為反應有長期**影響. 但有關在急性睡眠剝奪情況下被動吸煙對行為表現(xiàn)和情緒狀態(tài)的影響 ,目前研究甚少 ,爭論頗多. 本實驗顯示 ,SD 24 h 被動吸煙組與 SD 24 h 空白組比較 , 前者距曠場中心的平均距離明顯增加 ,運動總距離明顯減少 , 說明睡眠剝奪 24h 時吸煙因素使大鼠的探索性行為減少 , 興奮性降低. SD 54 h 被動吸煙組與 SD 54 h 空白組比較 , 被動吸煙組較空白組運動總距離明顯減少 ,表明吸煙因素使大鼠的興奮性降低 , 總運動量減少 , 而距曠場中心的平均距離無顯著差異 ,原因可能為在睡眠剝奪 54 h時 ,大鼠的探索性活動已受到更為明顯的抑制 , 其集中注意力應答外界刺激的能力嚴重減退 ,因而吸煙因素在此時所起到的抑制作用被掩蓋. SD54h 被動吸煙組與 SD 24 h 被動吸煙組比較 , 距曠場中心的平均距離和運動總距離均無統(tǒng)計學差異 ,表明在睡眠剝奪時間 24 h 時 ,吸煙因素發(fā)揮出明顯抑制作用 ,使 24 h 睡眠剝奪后造成的興奮狀態(tài)明顯逆轉(zhuǎn)而呈現(xiàn)出顯著抑制狀態(tài) ,而與 SD 54 h 被動吸煙組*終所表現(xiàn)出的抑制狀態(tài)相似.
以上研究均提示 ,連續(xù)較長時間的睡眠剝奪會明顯改變情緒行為表現(xiàn) ,而香煙煙霧不僅不能緩解睡眠剝奪及其后產(chǎn)生的異常行為表現(xiàn)和情緒波動 ,反而會產(chǎn)生更進一步的抑制作用. 鑒于在睡眠剝奪情況下人們普遍大量吸煙的現(xiàn)象 ,本實驗對急性睡眠剝奪大鼠采取了高濃度大頻率的吸煙刺激 ,故本結(jié)論僅考察了大劑量的香煙煙霧在睡眠剝奪中的作用 ,至于不同濃度、不同頻率的吸煙刺激對睡眠剝奪時行為、情緒的影響還需進一步研究討論 ,因此睡眠剝奪時以吸煙的方式解乏的看法還有待證實.被動吸煙對急性睡眠剝奪大鼠行為的影響
