清醒大鼠海馬CA1區(qū)促離子型谷氨酸受體在習(xí)得性LTP中的作用.pdf

1、學(xué)習(xí)和記憶是哺乳動(dòng)物重要的腦功能之一，個(gè)體獲得新經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的過程為學(xué)習(xí)，其保存和再現(xiàn)過程為記憶。眾所周知，海馬是哺乳類動(dòng)物完成學(xué)習(xí)和記憶功能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，它從細(xì)胞結(jié)構(gòu)上主要分為CA1區(qū)、CA3區(qū)及齒狀回區(qū)(Dentate gyrus，DG)，而學(xué)習(xí)和記憶行為可誘發(fā)海馬各亞區(qū)的突觸效應(yīng)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(long-term potentiation，LTP)現(xiàn)象，即習(xí)得性LTP，它是海馬參與學(xué)習(xí)記憶活動(dòng)的重要機(jī)制之一。研究表明，LTP的產(chǎn)生需要谷氨

2、酸（Glutamate，Glu）及其促離子型受體（主要包括NMDA受體和AMPA受體）的參與，但它們的作用機(jī)制因亞區(qū)不同而不盡相同。我們的前期研究發(fā)現(xiàn)，在清醒大鼠主動(dòng)回避反應(yīng)中，海馬DG區(qū)習(xí)得性LTP需要AMPA受體的觸發(fā)作用以及之后的NMDA受體的激活，后者部分通過促進(jìn)突觸前膜的Glu釋放促進(jìn)LTP形成。為了進(jìn)一步研究CA1區(qū)的NMDA受體和AMPA受體在大鼠主動(dòng)回避反應(yīng)所誘發(fā)的習(xí)得性LTP中的作用，本實(shí)驗(yàn)在大鼠習(xí)得性LTP產(chǎn)生過程中

3、，同時(shí)測(cè)定海馬CA1區(qū)的fEPSP（LTP形成的直觀指標(biāo)）幅值、學(xué)習(xí)記憶相關(guān)行為以及海馬CA1區(qū)細(xì)胞外液中Glu的濃度，并在這三種相關(guān)指標(biāo)有機(jī)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，觀察了NMDA受體阻斷劑（MK-801）和AMPA受體阻斷劑（CNQX）對(duì)CA1區(qū)習(xí)得性LTP的影響。
　　本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　1．在非訓(xùn)練組，CA1區(qū)微量注射1μl的MK-801（60μmol/L），局部細(xì)胞外液中的Glu濃度逐漸下降，注射后30min達(dá)到注

4、射前的50.77±6.89％（P<0.05），然后逐漸恢復(fù)，注射后60min基本回到注射前水平；海馬CA1區(qū)直接注射1μl的CNQX（60μmol/L），局部Glu水平無明顯的變化（與給藥前相比P＞0.05）。
　　2．條件反射訓(xùn)練的對(duì)照組大鼠，隨著訓(xùn)練天數(shù)的增加，主動(dòng)回避反應(yīng)率、CA1區(qū)細(xì)胞外液中的Glu濃度、以及CA1區(qū)的fEPSP幅值均逐漸增加，在行為達(dá)到條件反射建立標(biāo)準(zhǔn)的第6天，Glu濃度和fEPSP幅值也達(dá)最大值，分別達(dá)

5、到訓(xùn)練前的537.97±34.56％和285.90±26.47％（與訓(xùn)練前相比，均為P<0.05）；在其后3天的實(shí)驗(yàn)性消退過程中，CA1區(qū)Glu濃度和fEPSP幅值均回降到訓(xùn)練前水平。
　　3．條件反射訓(xùn)練的MK-801組大鼠，隨著訓(xùn)練天數(shù)的增加，主動(dòng)回避反應(yīng)率、CA1區(qū)細(xì)胞外液中的Glu濃度、以及CA1區(qū)的fEPSP幅值均逐漸增加，在行為達(dá)到條件反射建立標(biāo)準(zhǔn)的第5天，Glu濃度和fEPSP幅值也達(dá)最大值，分別達(dá)到訓(xùn)練前的289.

6、56±25.2％和496.05±189.66％（與訓(xùn)練前相比，均為P<0.05）；在其后2天的實(shí)驗(yàn)性消退過程中，CA1區(qū)Glu濃度和fEPSP幅值均回降到訓(xùn)練前水平；MK-801組達(dá)到條件發(fā)射建立標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，fEPSP幅值變化無明顯差異，但Glu濃度變化卻明顯低于對(duì)照組（P<0.05）；MK-801組大鼠達(dá)到條件反射建立與消退標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練次數(shù)均少于對(duì)照組（P<0.05）。
　　4．條件反射訓(xùn)練的CNQX組大鼠，在7d的行為學(xué)訓(xùn)練過程中，

7、主動(dòng)回避反應(yīng)率始終未能達(dá)到條件反射的建立標(biāo)準(zhǔn)；CA1區(qū)細(xì)胞外液中的Glu濃度逐漸降低，在訓(xùn)練第5、6、7天分別降低到24.54±1.96％、21.16±2.55％、21.32±2.37％（與訓(xùn)練前相比，均P<0.05），且無恢復(fù)趨勢(shì)； fEPSP幅值隨著訓(xùn)練天數(shù)的增加而逐漸增高，在訓(xùn)練第4天達(dá)最大值187.05±24.32％（與訓(xùn)練前相比，P<0.05），其后逐漸回降到訓(xùn)練前水平，其變化趨勢(shì)與動(dòng)物行為正確反應(yīng)率基本一致；fEPSP幅值變