概述】
學(xué)習(xí)和記憶是大腦的**功能之一 , 學(xué)習(xí)是指經(jīng)驗(行為習(xí)慣、感知、思維等) 的獲得或發(fā)展 ; 記憶則是經(jīng)驗的保存和再現(xiàn)。它們是兩個不同而又密切聯(lián)系的神經(jīng)生物過程 , 一方面是思維和認(rèn)知的基礎(chǔ) , 另一方面又與腦的感覺和運動功能密切相關(guān) ; 這一復(fù)雜過程至少包含了獲得、鞏固和再現(xiàn)三個主要階段。由于大鼠學(xué)習(xí)汜憶能力和人類學(xué)習(xí)認(rèn)知的可比性, 故常用來進行人類學(xué)習(xí)記憶方面的研究。
動物空間記憶測試是研究動物學(xué)習(xí)記憶的*常用方法之一 , 由于水迷宮測試能有效地分離動物空間辨認(rèn)與其它能力, 所以 , 以往甲低對仔鼠空間記憶影響的研究多采用此方法。但是 , 該實驗測定的主要指標(biāo)為動物在水迷宮中尋找**平臺所花的時間 (上臺潛伏期) , 它與動物運動機能狀態(tài)密切相關(guān) , 凡能影響動物運動機能的**和動物本身狀態(tài)均可能影響該實驗結(jié)果。甲狀腺**不僅對神經(jīng)系統(tǒng)有影響 , 也影響骨骼肌肉的發(fā)育 , 可能影響測試的結(jié)果。此外 , 動物繞壁行走的天性也限制了它的應(yīng)用。八臂迷宮測試是動物通過觀察周圍一些固定的參照物來學(xué)習(xí)和記憶自身與餌 (置于迷宮臂末端的白色小食丸) 的相對位置 , 該方法可以有效地排除動物由于自身運動機能障礙而對學(xué)習(xí)和記憶觀察指標(biāo)的影響 , 還可以同時分離和分析動物 WME 與 RME。為此 , 本實驗**采用八臂迷宮測定圍生期甲低仔鼠的空間記憶再現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn) , 與正常對照及**仔鼠比較 , 50 日齡甲低仔鼠 WME 增加 , 而 RME 無明顯改變。這種空間記憶的分離現(xiàn)象也可見于服用抗膽堿能**降低鼠海馬神經(jīng)元乙酰膽堿含量的八臂迷宮測試中, 然而海馬功能明顯受損引起 WME 和 RME 均增加。有關(guān) 甲低八臂測試中空間記憶分離現(xiàn)象以及具體機制還需進一步研究。
【材料與方法】
1 動物模型制備及分組 復(fù)制甲低仔鼠模型, SD 雄性仔鼠納入研究 , 編號 , 隨機抽取甲低組仔鼠于出生當(dāng)日起每天腹腔注射甲狀腺素 ( T 4) 2 μ g /100 g 體重至 21 日齡斷奶 , 為 T 4 替代**組 ( 20 只) ; 余甲低組仔鼠未予特殊處理 (20 只) ; 另設(shè)正常對照組仔鼠 (20 只) 。 21 日齡仔鼠斷奶 , 雄鼠每籠 3～4 只直至實驗。自由進水 , 每天給 12 h 光照 (光照時間 : 8 : 00～20 : 00) 。室溫 21 ± 2 ℃, 相對濕度40 %～60 % 。
2 學(xué)習(xí)記憶研究
2.1 避暗實驗（由上海欣軟信息科技有限公司提供） 測試 50 日齡各實驗仔鼠。避暗測試箱( SFK2 I ) 型分明、暗兩室 , 其間有小門相通 ; 避暗習(xí)性使仔鼠本能地選擇進入暗室 , 進入暗室的仔鼠即刻遭受電擊(35 mV) 而被動地逃回**的明室。 5 min 不進入暗室則被認(rèn)為完成了學(xué)習(xí) , 記錄仔鼠在完成學(xué)習(xí)前錯誤地進入暗室的次數(shù) , 主要反映仔鼠近期學(xué)習(xí)的能力 ; 24h 后再次放回明室 , 記錄仔鼠由明室進入暗室的時間 , 即為記憶潛伏期 ,主要反映仔鼠近期記憶的能力。
2.2 八臂迷宮實驗（由上海欣軟信息科技有限公司提供） 測試 50 (60) 日齡各實驗仔鼠。在進行八壁迷宮實驗前限制仔鼠飲食 , 使其體重維持在自由進食體重的 80 %～85 % 。觀察在 10 : 00～17 : 00 進行。采用放射狀八臂 (四臂放食物) 迷宮。迷宮中央?yún)^(qū)直徑 30 cm ,向四周以等角度和等長度延伸八條臂 (50 cm × 12 cm , 圍以4.5 cm 高的墻) 。整個迷宮高出地面 40 cm。訓(xùn)練前仔鼠先在迷宮中適應(yīng) 2 d , 每天 1 次。適應(yīng)時 3 至 4 只仔鼠同時置于迷宮中 , 自由活動和攝取食物 10 min 。適應(yīng)后進行每天 1次的訓(xùn)練 , 共 10 d 。每次訓(xùn)練中 , 八臂中只有四臂放置了食物 (Bio2Serv , Frenchtown , NJ , USA ) , 分別為 1 、3 、5 和
6 號臂 ; 整個實驗過程均維持此順序。仔鼠放在迷宮中央?yún)^(qū) , 此時中央?yún)^(qū)四周用門關(guān)住 , 15 s 后將門打開 , 仔鼠可選擇進入任意一臂 , 以攝取食物。仔鼠進入有食物的臂且攝取了食物為 1 次正確選擇 , 否則為錯誤選擇。記錄參數(shù)為錯誤選擇的次數(shù)。重新進入放食物臂稱為工作記憶錯誤(working memory error , WME ) , 進入不放食物臂稱為參考記憶錯誤 ( reference memory error , RME ) 。
3 統(tǒng)計處理 采用 SPSS i0.0 for Windows 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析處理。數(shù)據(jù)均以 x ±s 表示。組間、組內(nèi)比較用One -Way ANOVA 或獨立樣本的 t 檢驗。
結(jié) 果
1 避暗實驗 同正常對照組及**組相比 , 50 日齡甲低組仔鼠在達到學(xué)會程度時所犯錯誤次數(shù)多 , 差異有非常顯著性 ( P < 0.001) , **組錯誤次數(shù)較正常對照組增多 , 但無統(tǒng)計學(xué)差異 ( P > 0.05) 。 24 h 后甲低組仔鼠的記憶潛伏期*短 , 同正常對照及**組相比差異有非常顯著性 ( P <0.001) , **組潛伏期較正常對照組縮短 , 但無統(tǒng)計學(xué)差異( P > 0.05) 。
2 八臂迷宮實驗 與正常對照及**組相比 , 甲低組仔鼠RME 無明顯變化 ( P < 0.05) ; WME 明顯增加 ( P > 0.05) ;總的錯誤次數(shù)明顯增加 ( P < 0.05) ; 總的跑迷宮時間無統(tǒng)計學(xué)差異 ( P > 0.05)。
【總結(jié)】
探討甲狀腺功能低下 ( 甲低) 對幼年大鼠 (仔鼠)學(xué)習(xí)與記憶的影響。方法 孕SD雌鼠復(fù)制甲低仔鼠模型納入研究 ( n = 40) , 均為雄性 , 隨機選 20 只于出生當(dāng)日起每天腹腔注射 T4 2 μ g /100g 至斷奶 , 為 T4 替代**組 , 余 20 只甲低仔鼠未予特殊處理 , 另設(shè)正常對照組雄性仔鼠 20 只。對 50 日齡甲低組仔鼠行避暗及八臂實驗 , 并與同日齡正常對照及**組比較。結(jié)果 50 日齡甲低組仔鼠避暗實驗中達到學(xué)會程度所犯錯誤次數(shù)*多 , 24 小時后記憶潛伏期縮短 , 差異有顯著性 ; 50 日齡甲低組仔鼠八臂實驗中參考記憶錯誤無顯著性差異 , 工作記憶錯誤增多 , 差異有顯著性 , 跑迷宮時間無顯著性差異。結(jié)論 甲低引起仔鼠學(xué)習(xí)記憶能力下降。
目前 , 從整體水平研究動物學(xué)習(xí)和記憶能力的實驗?zāi)Ｐ陀泻芏喾N , 穿梭箱實驗是其中之一 , 由于其操作簡單、快捷 , 在學(xué)習(xí)和記憶實驗中得到廣泛的應(yīng)用。為了消除皮質(zhì)**分泌節(jié)律性規(guī)律對學(xué)習(xí)記憶的影響 , 每天的實驗均在同一時間段進行。本實驗研究發(fā)現(xiàn) , 50 日齡甲低仔鼠學(xué)習(xí)時進入暗室的錯誤次數(shù)增加 , 24 小時后的記憶潛伏期縮短 , 說明圍生期甲低影響仔鼠近期學(xué)習(xí)記憶能力。但是 ,實驗中使用的電刺激可能會導(dǎo)致動物興奮、不安 , 而且 ,動物的自身運動量及對電刺激的敏感性等非學(xué)習(xí)記憶因素也會影響實驗結(jié)果。
學(xué)習(xí)記憶與**神經(jīng)系統(tǒng)的突觸結(jié)構(gòu)和功能的可塑性密切相關(guān)。甲狀腺**可以通過調(diào)控多種腦結(jié)構(gòu)蛋白及信號蛋白的表達 , 影響神經(jīng)細(xì)胞的增殖、遷移、分化、突觸的發(fā)育及髓鞘的形成等 , 影響了神經(jīng)元之間的信息傳遞 ,導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶等腦功能受損。本研究發(fā)現(xiàn)生后 T 4 替代**仔鼠學(xué)習(xí)記憶較甲低仔鼠有明顯改善 , 但未達到正常同齡仔鼠水平 , 說明胎鼠甲低狀態(tài)已造成部分不可逆腦損傷。
