〔摘要〕目的探究不同的饑餓程度對(duì)大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響。方法將84 只成年健康雄性SD 大鼠隨機(jī)分為8組，A-G 組分別饑餓處理6、18、24、30、36、42 h，H 組飽食處理作為對(duì)照組， 應(yīng)用Morris 水迷宮對(duì)SD 雄性大鼠進(jìn)行行為訓(xùn)練，評(píng)價(jià)其對(duì)大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響。

結(jié)果（1）A-G 組不同饑餓處理的各組大鼠定位航行實(shí)驗(yàn)潛伏期呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，饑餓24 h 組VS 對(duì)照組（22.58±4.44）s VS(29.23±6.81)s，P<0.01；饑餓36 h 組VS 對(duì)照組(35.58±4.89)s VS (29.23±6.81)s,P<0.05。空間探索實(shí)驗(yàn)穿越原平臺(tái)次數(shù),饑餓24 h 組VS 對(duì)照組：(3.18±0.72)次VS (2.33±0.67)次,P<0.05; 饑餓42 h 組VS 對(duì)照組：(1.64±0.64)次VS (2.33±0.67)次,P<0.05，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)；同樣，目標(biāo)象限滯留時(shí)間百分比也是呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，饑餓24 h 組VS 對(duì)照組(40.06±3.65)% VS (33.64±4.55)%,P<0.05;饑餓42 h 組VS 對(duì)照組(26.70±4.50)% VS (33.64±4.55)%，P<0.05。（2）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的G 組連續(xù)饑餓處理42 h 定位航行實(shí)驗(yàn)的潛伏期呈現(xiàn)減小后緩慢增加的趨勢(shì),連續(xù)饑餓處理時(shí)間6 h VS 連續(xù)饑餓處理時(shí)間24 h(28.74±5.24)s VS (20.88±4.3)s,P<0.01；連續(xù)饑餓處理時(shí)間6 h VS 連續(xù)饑餓處理時(shí)間30 h(28.74±5.24)s VS (19.97±6.14)s,P<0.01。結(jié)論短期的饑餓（18 h 和24 h）有助于大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的提高，長(zhǎng)期的饑餓（36 h 和42 h）處理使大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力下降。

〔關(guān)鍵詞〕饑餓；Morris 水迷宮；空間探索；定位航行；學(xué)習(xí)能力；記憶能力

學(xué)習(xí)和記憶是人類和動(dòng)物賴以生存不可或缺的重要功能，近年來(lái)以饑餓作為應(yīng)激刺激來(lái)研究學(xué)習(xí)記憶能力的研究逐漸受到重視，而研究的結(jié)果各有不同?？偨Y(jié)歸納為以下兩種觀點(diǎn)：饑餓導(dǎo)致大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力下降。胡志紅等[1]研究發(fā)現(xiàn)慢性間歇性饑餓可造成大鼠在水迷宮和跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)中的早期被動(dòng)回避反應(yīng)能力和空間學(xué)習(xí)記憶能力下降；王群等[2]研究發(fā)現(xiàn)反復(fù)饑餓可導(dǎo)致大鼠在Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn)中早期空間學(xué)習(xí)記憶能力下降； 另一方面，饑餓能提高學(xué)習(xí)和記憶能力。Sabrina D 等研究報(bào)道人在饑餓時(shí)，胃黏膜會(huì)產(chǎn)生一種名為“ghrelin”的**，它會(huì)借助血液循環(huán)進(jìn)入大腦，起到改善大腦功能的效果， 即饑餓會(huì)提高人的學(xué)習(xí)能力和記憶力，讓人更聰明；邵鄰相等[4]的研究中發(fā)現(xiàn)：在短期饑餓的應(yīng)激狀態(tài)下，小鼠學(xué)習(xí)能力提高，增強(qiáng)延緩機(jī)體衰退的生理功能，這些應(yīng)激反應(yīng)有利于小鼠在逆境下的生存。

     由此可知，饑餓對(duì)學(xué)習(xí)記憶有影響是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。但是究竟饑餓會(huì)提高大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力還是使其下降，以及不同程度的饑餓對(duì)大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力影響程度的變化，目前還沒(méi)有定論。本文從不同饑餓程度的大鼠饑餓模型入手，通過(guò)對(duì)大鼠的動(dòng)物行為學(xué)的觀察和分析，探索饑餓對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及儀器

1.1.1 動(dòng)物健康成年SD 大鼠（雄性）84 只，體質(zhì)量為230~250 g， 由湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供， 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量許可證號(hào)：SCXK （湘）2011-0003。分籠飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房。室溫為22~25 ℃，濕度約為50%，自由攝水。

1.1.2 主要儀器XR-XM101 Morris 水迷宮視頻跟蹤分析測(cè)試系統(tǒng)，上海欣軟信息科技有限公司；XR-XZ301曠場(chǎng)反應(yīng)箱，上海欣軟信息科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)適應(yīng)性飼養(yǎng)4 d 后，讓每只大鼠接受一次曠場(chǎng)試驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)后，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以中央?yún)^(qū)域運(yùn)動(dòng)距離（110±5） cm 為參考依據(jù)，剔除行為差異性較大的個(gè)體，減少個(gè)體差異對(duì)結(jié)果造成的影響。

1.2.2 動(dòng)物造模及分組將已經(jīng)訓(xùn)練的（連續(xù)訓(xùn)練5 d，每天1 次）SD 大鼠通過(guò)隨機(jī)數(shù)表分為A~H8 個(gè)小組，數(shù)量分別為9、11、11、11、11、11、11、9 只。A、B、C、D、E、F、G 組分別進(jìn)行饑餓6、12、18、24、30、36、42 h 處理，H 組為飽食對(duì)照組。

1.2.3 Morris 水迷宮實(shí)驗(yàn)（1）將已經(jīng)分別饑餓處理6、12、18、24、30、36、42 h 的A、B、C、D、E、F、G 組以及飽食的H 組于正式實(shí)驗(yàn)當(dāng)天19：00 進(jìn)行定位航行實(shí)驗(yàn)和空間搜索實(shí)驗(yàn)。在定位航行實(shí)驗(yàn)中，將大鼠從不同象限的面壁置入池內(nèi)，測(cè)量大鼠尋找隱匿平臺(tái)的潛伏期，大鼠登上站臺(tái)2 s 后終止記錄，*長(zhǎng)記錄時(shí)間為60 s。在空間探索實(shí)驗(yàn)中，撤去原平臺(tái)， 將大鼠從不同象限的面壁置入池內(nèi)，60 s 后終止實(shí)驗(yàn)。（2）在**種實(shí)驗(yàn)處理結(jié)束之后，G 組繼續(xù)保持連續(xù)42 h 的饑餓處理，與飽食組H 形成對(duì)照，兩組大鼠同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的（饑餓/飽食）6、12、18、24、30、36 h 每個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別進(jìn)行1 次定位航行實(shí)驗(yàn)和空間探索實(shí)驗(yàn)。

1.3 觀察指標(biāo)

將小鼠放入直徑為150 cm 的圓形水池中，恐水的本能迫使小鼠會(huì)盡快尋找水中隱蔽的平臺(tái)。訓(xùn)練時(shí)將小鼠從槽壁4 個(gè)不同方位依次放入。每次待小鼠找到平臺(tái)后讓其在平臺(tái)上休息30 s，再進(jìn)行下一次訓(xùn)練。水中尋找平臺(tái)的時(shí)限為60 s。即60 s 內(nèi)未找到平臺(tái)則視為尋找失敗。

1.3.1 測(cè)量定位航行實(shí)驗(yàn)中大鼠的平臺(tái)逃避潛伏期，將大鼠放入水中到其找到平臺(tái)的時(shí)間為潛伏期通過(guò)與對(duì)照組比較以評(píng)判大鼠的空間學(xué)習(xí)能力。

1.3.2 測(cè)量空間探索實(shí)驗(yàn)中在60 s 內(nèi)大鼠的穿越原平臺(tái)位置次數(shù)和大鼠在目標(biāo)象限滯留時(shí)間百分

比，通過(guò)與對(duì)照組比較以評(píng)判大鼠的空間記憶保持能力。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 10.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)以均值“x±s”表示，以P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 饑餓對(duì)大鼠學(xué)習(xí)能力的影響

2.1.1 饑餓處理對(duì)大鼠水迷宮潛伏期的影響隨著饑餓程度的加深，大鼠在定位航行實(shí)驗(yàn)中的潛伏期呈現(xiàn)了先減小后增加的趨勢(shì)，C 組（饑餓18 h 組）和D 組（饑餓24 h 組）大鼠尋找隱匿平臺(tái)潛伏期明顯比對(duì)照組大鼠縮短（P=0.048，P=0.023），說(shuō)明一定程度的饑餓使大鼠的學(xué)習(xí)能力有所增加；而F 組（饑餓36 h 組）和G 組（饑餓42 h 組）大鼠尋找隱匿平臺(tái)潛伏期明顯比對(duì)照組大鼠增加(P=0.034，P=0.0004)，說(shuō)明較長(zhǎng)時(shí)間的饑餓使大鼠的學(xué)習(xí)能力下降，A、B、E 組分別與飽食組大鼠比較， 其潛伏期無(wú)顯著性差異。

2.1.2 連續(xù)饑餓處理對(duì)大鼠水迷宮潛伏期的影響對(duì)G 組進(jìn)行連續(xù)饑餓處理，H 組與G 組在每個(gè)實(shí)驗(yàn)處理時(shí)間點(diǎn)上形成對(duì)照，同時(shí)，兩組各組內(nèi)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)處理時(shí)間點(diǎn)上形成組內(nèi)對(duì)照。G 組在連續(xù)饑餓過(guò)程中，定位航行實(shí)驗(yàn)的潛伏期呈現(xiàn)先減小后緩慢增加的趨勢(shì)，H 組飽食組的定位航行潛伏期呈現(xiàn)不斷減小的趨勢(shì)。在H 組內(nèi)，H6 與H42 潛伏期差異顯著（P=0.001），說(shuō)明隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加，飽食組大鼠的學(xué)習(xí)能力不斷提高。在G 組內(nèi)，G6 與G24 以及G6 與G30 的潛伏期差異顯著（P=0.003） 且在24 h 內(nèi)G 組潛伏期低于H 組，說(shuō)明在24 h 內(nèi)隨著練習(xí)次數(shù)的增加以及饑餓程度的加深，連續(xù)饑餓組大鼠的學(xué)習(xí)能力不斷提高。兩組間結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)G42 與H42 的潛伏期差異顯著（P<0.01），連續(xù)饑餓42 h 的定位航行潛伏期顯著高于飽食組，說(shuō)明在練習(xí)次數(shù)相同的情況下，較長(zhǎng)時(shí)間的饑餓使大鼠的學(xué)習(xí)能力下降。

2.2 饑餓對(duì)大鼠記憶保持能力的影響

2.2.1 饑餓處理對(duì)大鼠水迷宮空間探索的影響對(duì)分別接受了不同饑餓程度處理的各組和飽食組進(jìn)行組間分析， 發(fā)現(xiàn)大鼠在空間探索實(shí)驗(yàn)中穿越原平臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限滯留時(shí)間百分比都呈現(xiàn)出一定程度的上升繼而下降的趨勢(shì)，H 組與D 組以及G 組的穿越原平臺(tái)次數(shù)差異顯著（P=0.019；P=0.037），同時(shí)H組與D 組以及G 組的目標(biāo)象限滯留時(shí)間百分比差異顯著（P=0.004；P=0.005），H 組大鼠的記憶保持能力顯著高于G 組，同時(shí)顯著低于D 組，表明隨饑餓程度的加深，大鼠的記憶保持能力有所提高，但較長(zhǎng)時(shí)間的饑餓處理使大鼠的記憶保持能力明顯下降。

2.2.2 連續(xù)饑餓處理對(duì)大鼠水迷宮空間探索的影響連續(xù)饑餓處理組與飽食組在各時(shí)間點(diǎn)結(jié)果分析， 發(fā)現(xiàn)隨練習(xí)次數(shù)增加，H 組飽食組的穿越原平臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限滯留時(shí)間持續(xù)增加，G 組的穿越原平臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限滯留時(shí)間有先緩慢上升后下降的趨勢(shì)； 在第42 h，G 組的穿越原平臺(tái)次數(shù)顯著低于H組（P=0.042），目標(biāo)象限滯留時(shí)間也存在顯著性差異（P=0.011），表明較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)饑餓處理，使大鼠的空間記憶保持能力下降。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)采用兩種不同的實(shí)驗(yàn)處理，探究大鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力。在**種實(shí)驗(yàn)處理中，不同時(shí)間饑餓處理的各組大鼠定位航行實(shí)驗(yàn)潛伏期呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，空間探索實(shí)驗(yàn)穿越原平臺(tái)次數(shù)和目標(biāo)象限滯留時(shí)間百分比呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，表明隨饑餓程度的逐漸加深，大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力有先提高后降低的趨勢(shì)。在**種實(shí)驗(yàn)處理中，連續(xù)饑餓組與飽食組比較分析發(fā)現(xiàn)：飽食組隨每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上練習(xí)次數(shù)的增加，大鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力不斷提高；連續(xù)饑餓組在練習(xí)次數(shù)的增加和持續(xù)的饑餓刺激下，學(xué)習(xí)和記憶能力有緩慢提高繼而降低的趨勢(shì)，且在饑餓初期的時(shí)間點(diǎn)上連續(xù)饑餓組大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力高于飽食組，推測(cè)在練習(xí)次數(shù)相同的情況下，初期的連續(xù)饑餓促進(jìn)了大鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力；在饑餓后期的時(shí)間點(diǎn)上連續(xù)饑餓組大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力顯著低于飽食組，表明較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)饑餓使大鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力下降。

近年來(lái)由于腦腸肽概念的提出，“脾藏意”的中醫(yī)藏象理論重新被重視。有人通過(guò)實(shí)驗(yàn)制造脾虛小、大鼠模型來(lái)研究脾胃功能與大腦學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系，其結(jié)論為脾胃功能與認(rèn)知功能之間有著密切的關(guān)聯(lián)：脾胃健則思維敏捷，注意力集中，脾胃虛則健忘，腦力下降。然而在脾胃功能正常的狀態(tài)之下，饑飽對(duì)學(xué)習(xí)記憶有何影響的研究較少。以往研究通過(guò)對(duì)大鼠進(jìn)行慢性間歇性饑餓處理、全饑餓處理、反復(fù)饑餓處理等方式研究大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力，通常以周或天為單位對(duì)大鼠進(jìn)行Morris 水迷宮訓(xùn)練， 而以6 h 為一單位對(duì)大鼠開(kāi)展行為訓(xùn)練的研究較為少見(jiàn)， 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)這一量化處理能更加細(xì)致深入地觀察不同程度的饑餓刺激下大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的整體變化趨勢(shì)。本研究分別探討了脾胃功能正常的大鼠在不同程度的單獨(dú)饑餓處理和連續(xù)饑餓處理狀態(tài)下學(xué)習(xí)記憶能力的變化趨勢(shì)。

結(jié)果表明：短期的饑餓有助于大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的提高， 較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)饑餓處理使大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力下降。該結(jié)論與邵鄰相等、安翠紅等的研究結(jié)果大致相同。對(duì)比以往研究結(jié)果，胡志紅等人的研究發(fā)現(xiàn)慢性間歇性饑餓導(dǎo)致大鼠早期學(xué)習(xí)記憶能力下降，王群等人發(fā)現(xiàn)反復(fù)饑餓可導(dǎo)致大鼠早期空間學(xué)習(xí)記憶能力下降，與本研究結(jié)果不一致的原因可能在于實(shí)驗(yàn)處理方法上的差異， 本研究對(duì)大鼠進(jìn)行持續(xù)的饑餓處理， 并未對(duì)大鼠進(jìn)行饑餓后再恢復(fù)喂食的間歇性饑餓處理和反復(fù)的饑餓處理。以往研究發(fā)現(xiàn)，在慢性應(yīng)激刺激下大鼠空間學(xué)習(xí)和記憶能力增強(qiáng)，多項(xiàng)研究表明饑餓有助于記憶力更長(zhǎng)久，本文通過(guò)連續(xù)跟蹤發(fā)現(xiàn)，短期的饑餓（18 h 和24 h）有助于大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的提高， 長(zhǎng)期的饑餓（36 h 和48 h）處理使大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力下降，充分說(shuō)明了饑餓應(yīng)激狀態(tài)與學(xué)習(xí)記憶的相關(guān)性。