傷害性記憶獲取與消退：杏仁核-海馬-前額皮層在小鼠社交壓力中的作用研究.pdf

1、目的：
　　個(gè)體對(duì)初始的傷害性刺激能夠做出快速反應(yīng)，建立相對(duì)穩(wěn)定的識(shí)別模式，該識(shí)別模式既涉及直接的傷害性刺激，還涉及場(chǎng)景信息的關(guān)聯(lián)，這種聯(lián)合性信息處理模式有利于個(gè)體對(duì)再次遇到的類似刺激做出合理反應(yīng)，是個(gè)體自我保護(hù)，獲得生存的重要策略。一次隨機(jī)的傷害性刺激信息有其建立及消退的過程，信息建立或是消退障礙均可能影響動(dòng)物行為，影響新信息的建立及新場(chǎng)景/新實(shí)物的識(shí)別，對(duì)動(dòng)物生存影響深刻。聯(lián)合性信息的處理涉及多個(gè)腦區(qū)，已知海馬在場(chǎng)景記憶中發(fā)揮

2、重要作用，杏仁核在傷害性信息（伴隨有明顯的情緒反應(yīng)）處理中非常關(guān)鍵，聯(lián)合性信息的整合和前額皮層關(guān)系密切，可能是最后決定對(duì)該信息做出何種輸出反應(yīng)的關(guān)鍵腦區(qū)。
　　嚙齒類動(dòng)物喜歡群居，有穩(wěn)定的社交模式和社交行為，嚙齒類動(dòng)物的社交行為有利于覓食、交配、逃避天敵，是種群延續(xù)的重要保證，是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果。雄性嚙齒類動(dòng)物表現(xiàn)出典型的領(lǐng)地意識(shí)，尤其來自不同亞群的雄性嚙齒類動(dòng)物對(duì)其他亞群領(lǐng)地入侵者極為敏感，對(duì)入侵者產(chǎn)生攻擊行為。正是基于嚙齒類動(dòng)物

3、的這一習(xí)性，建立社交攻擊模型。本研究通過社交攻擊建立社交壓力模型，觀察小鼠對(duì)該傷害性信息的反應(yīng)、傷害性信息建立和消退的時(shí)程變化特征、杏仁核-海馬-前額皮層反應(yīng)的時(shí)程特征。
　　方法：
　　1.建立社交攻擊模型：以成年雄性昆明鼠（體重30±3g）為領(lǐng)地占有者，以成年雄性C57BL/6小鼠（體重20±2g）作為入侵者，其中昆明鼠單獨(dú)飼養(yǎng)， C57BL/6鼠3-5只飼養(yǎng)。動(dòng)物適應(yīng)1周后，將一只C57BL/6鼠置于昆明鼠籠內(nèi)，經(jīng)過短

4、暫的探索后，昆明鼠隨即對(duì)C57BL/6鼠產(chǎn)生間斷的物理性攻擊，攻擊10分鐘后，將兩只動(dòng)物用透明塑料板隔開，阻止物理性攻擊行為。透明塑料板上有均勻分布的孔隙，保證氣味信息的交流，以維持化學(xué)性和視覺性壓力的持續(xù)存在。6小時(shí)后，去掉塑料隔板，再次物理攻擊10分鐘。C57BL/6小鼠放回自己籠內(nèi)飼養(yǎng)。
　　2.行為學(xué)分析：攻擊后1天、3天、7天、15天分別進(jìn)行社交行為及曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，第3天進(jìn)行糖水偏好測(cè)試。
　　3.取材和檢測(cè)：測(cè)試

5、后麻醉狀態(tài)（3.5％水合氯醛，0.1ml/10g）眼球采血，分離血清（8000 rpm,10 min,4℃），用于檢測(cè)血清GC及ATCH水平。采血后即處死動(dòng)物，5只小鼠灌注、固定、取腦、連續(xù)冠狀冰凍切片（30?m），免疫組織化學(xué)檢測(cè)c-fos表達(dá)；5只小鼠斷頭取腦，分離雙側(cè)海馬、杏仁核、前額皮層，-80℃保存，一側(cè)用于提取總RNA，一側(cè)用于提取總蛋白。利用Real-time PCR技術(shù)檢測(cè)海區(qū)、杏仁核、前額皮層Arc，zif268的轉(zhuǎn)錄

6、水平。利用Western Blot技術(shù)檢測(cè)海馬、杏仁核、前額皮層c-fos蛋白表達(dá)水平。
　　結(jié)果：
　　1.行為和相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)元反應(yīng)性變化：社交攻擊后1天，3天，曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)小鼠運(yùn)動(dòng)距離縮短、運(yùn)動(dòng)時(shí)間明顯減少，進(jìn)入社交區(qū)的時(shí)間明顯減少。與此對(duì)應(yīng)，社交攻擊后1天，3天，杏仁核Arc，zif268水平明顯升高，而海馬區(qū)、前額皮層Arc，zif268水平下降，c-fos陽(yáng)性細(xì)胞在杏仁核數(shù)量增加，而在腹側(cè)海馬、前額皮層c-fo

7、s陽(yáng)性細(xì)胞減少，WB檢測(cè)結(jié)果同樣表明杏仁核c-fos蛋白水平升高，海馬、前額皮層水平下降。社交攻擊后7天、15天小鼠在曠場(chǎng)內(nèi)的活動(dòng)時(shí)間、活動(dòng)距離增加，進(jìn)入社交區(qū)的時(shí)間增加。與此對(duì)應(yīng)，社交攻擊后7天、15天，海馬、杏仁核Arc，zif268表達(dá)水平升高，而前額皮層Arc，zif268表達(dá)仍然維持在較低水平，c-fos陽(yáng)性細(xì)胞在杏仁核數(shù)量減少，在腹側(cè)海馬和前額皮層數(shù)量增加，WB檢測(cè)c-fos蛋白表達(dá)水平在杏仁核仍維持在較高水平，在海馬和前額

8、皮層出現(xiàn)升高。糖水偏好實(shí)驗(yàn)顯示攻擊后第3天，小鼠的糖水?dāng)z取量低降低。
　　2.糖皮質(zhì)激素水平變化：社交攻擊后，GC水平迅速升高，8小時(shí)后恢復(fù)至正常水平。攻擊后1天，3天GC水平降低，隨后逐漸恢復(fù)。血清ATCH水平變化和GC一致。社交攻擊后，海馬區(qū)GR和FKBP5的蛋白表達(dá)水平在第1天和第3天升高，7天和15天下降。FKBP5的mRNA表達(dá)時(shí)程變化同F(xiàn)KBP5蛋白的表達(dá)時(shí)程變化一致，但是GR的mRNA表達(dá)下降。
　　結(jié)論：

9、r>　　社交攻擊導(dǎo)致小鼠探索行為和社交行為明顯減少，該反應(yīng)在攻擊后1天及3天非常明顯，表明一次刺激足以建立對(duì)該類信息的識(shí)別和反應(yīng)。隨時(shí)間增加， 刺激后第3天，探索行為逐漸增加，刺激后第7天，社交行為逐漸增加，表明傷害性信息逐漸消退。該行為反應(yīng)的時(shí)程特征和海馬區(qū)、杏仁核、前額皮層的反應(yīng)有一致性。尤其傷害性信息的鞏固和建立與杏仁核神經(jīng)元持續(xù)活化有關(guān)。刺激后海馬區(qū)神經(jīng)元反應(yīng)下降表示海馬對(duì)刺激信息反應(yīng)不敏感。刺激后探索行為減少可能和前

10、額皮層神經(jīng)元抑制有關(guān)。隨著傷害性信息逐漸消退，杏仁核神經(jīng)元活化減少，海馬區(qū)、前額皮層反應(yīng)逐漸增加，伴隨探索行為的逐漸增加。通過病毒標(biāo)記技術(shù)，證明杏仁核-腹側(cè)海馬-前額葉之間存在著直接或者間接的纖維投射關(guān)系。社交攻擊刺激引起機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)，表現(xiàn)為GC和ACTH的時(shí)間性變化，同時(shí)海馬區(qū)GR-FKBP5水平也出現(xiàn)了隨時(shí)間的表達(dá)變化。
　　總之，急性社交壓力刺激形成的記憶有建立、消退的過程。傷害性信息至少維持7天左右，此后逐漸消退。該傷害性