短期豐富生存環(huán)境對中老年大鼠海馬結(jié)構(gòu)及其內(nèi)有髓神經(jīng)纖維影響的研究.pdf

1、海馬結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)和記憶中起著重要作用。衰老引起的海馬結(jié)構(gòu)功能的退化最初認為與海馬神經(jīng)元的死亡有關(guān)。但是，已有研究表明衰老并不會引起海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)顯著的神經(jīng)元死亡。由此推斷，空間記憶能力的減退可能與神經(jīng)纖維的退化有關(guān)。大量的研究表明，豐富生存環(huán)境可以提高動物的空間記憶能力、增加樹突分支、促進膠質(zhì)細胞生成、促進海馬齒狀回新生神經(jīng)元形成和增加神經(jīng)營養(yǎng)因子mRNA表達等。動物的空間記憶能力在中老年時期開始下降，因此，在此階段采取行為學(xué)手段的干預(yù)可能有

2、助于預(yù)防或延緩記憶能力的下降。豐富生存環(huán)境干預(yù)是所有行為學(xué)干預(yù)手段中最簡單易行的，那么豐富生存環(huán)境干預(yù)對于中老年時期空間記憶能力降低是否有幫助，同時豐富生存環(huán)境干預(yù)對中老年海馬結(jié)構(gòu)有髓神經(jīng)纖維是否有影響，國內(nèi)外尚未見報道。本研究旨在探討豐富生存環(huán)境對中老年雌、雄性大鼠空間記憶能力、海馬結(jié)構(gòu)及其內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的影響。本實驗首先運用Morris水迷宮探討豐富生存環(huán)境干預(yù)對中老年雌、雄性大鼠行為學(xué)的作用，然后運用透射電子顯微鏡和體視學(xué)方法定量

3、研究豐富生存環(huán)境下中老年雌、雄性SD大鼠海馬結(jié)構(gòu)總體積、海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度、總體積和平均直徑的改變。
　　 1.材料與方法：
　　 1.1清潔級14個月Sprague-Dawley雌性大鼠22只。隨機分為豐富生存環(huán)境組12只和標準環(huán)境組10只。清潔級14個月Sprague-Dawley雄性大鼠22只。隨機分為豐富生存環(huán)境組12只和標準環(huán)境組10只。豐富生存環(huán)境干預(yù)后，隨機抽取豐富生存環(huán)境組雌、雄各5只和標準環(huán)境組雌

4、、雄各5只進行后續(xù)行為學(xué)測試以及形態(tài)學(xué)分析。
　　 1.2豐富生存環(huán)境組（enriched environment group，EE組）大鼠飼養(yǎng)于大箱子中（120 cm×60 cm×50 cm）飼養(yǎng)，12只/箱，室溫21±2℃，12 h光照與12 h黑夜交替，給予足夠的食物和水。箱內(nèi)設(shè)有各式各樣的物體，每周更換保持新奇感。短期干預(yù)時間為4個月。將標準環(huán)境組（standard environment group，SE組）大鼠在普通

5、標準箱中（40cm×30 cm×30 cm）飼養(yǎng)，5只/箱，給予足夠的食物和水。箱內(nèi)不設(shè)任何物體。飼養(yǎng)時間為4個月。
　　 1.3干預(yù)結(jié)束后，用Morris水迷宮進行連續(xù)5天的空間記憶能力的測試。前四天為隱藏平臺實驗，第五天為可見平臺實驗。記錄動物的尋臺時間（從入水到找到平臺且四肢爬上平臺的時間，即潛伏期）。
　　 1.4每只大鼠隨機抽取一側(cè)大腦半球，再從海馬結(jié)構(gòu)中隨機抽取4～6個組織塊做成超薄切片，在透射電鏡下每張切片

6、上隨機抽取15個視野放大9000倍拍照，每只動物拍得75張電鏡照片。
　　 1.5運用體視學(xué)方法分別計算出中老年雌、雄組大鼠大腦海馬結(jié)構(gòu)總體積、海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維長度密度和總長度、體積密度和總體積以及有髓神經(jīng)纖維的平均直徑。
　　 2.結(jié)果：
　　 2.1在隱藏平臺實驗中，18月齡SD雌性大鼠的EE組的潛伏期比SE組顯著縮短（P<0.05），雄性大鼠的EE組與SE組的潛伏期之間不存在顯著性差異（P>0.05）

7、。在可見平臺試驗中，18月齡雌、雄性大鼠EE組與SE組的潛伏期均沒有顯著性差異（P>0.05）。
　　 2.2雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)總體積比SE組增加了11.7％，但兩組之間不存在顯著性差異（P>0.05）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)總體積比SE組增加了4.6％，兩組之間也無顯著性差異（P>0.05）。
　　 2.3雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度比SE組顯著增加了47.4％（P<0.01）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總

8、長度比SE組顯著增加了71.8％（P<0.05）。雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總體積比SE組顯著增加了43.4％（P<0.01）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總體積比SE組顯著增加了102.9％（P<0.05）。雌性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的平均直徑比SE組減少了5.2％，但兩組之間不存在顯著性差異（P>0.05）。雄性EE組海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的平均直徑比SE組增加了33.1％，且差異具有顯著性（P<0.01）。雌、雄性

9、EE組和SE組大鼠海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維直徑分布圖表明雌、雄性EE組大鼠有髓神經(jīng)纖維總長度的顯著性增加主要是由于細小直徑的有髓神經(jīng)纖維增加所致。
　　 全文結(jié)論：
　　 1.本實驗首次利用透射電子顯微鏡和體視學(xué)方法定量研究豐富生存環(huán)境下中老年雌、雄性SD大鼠海馬結(jié)構(gòu)總體積、海馬內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度、總體積和平均直徑的改變，并同時利用Morris水迷宮進一步探討了短期豐富生存環(huán)境下雌、雄性中老年大鼠的行為學(xué)改變。
　

10、　 2.本研究發(fā)現(xiàn)短期豐富生存環(huán)境可明顯提高中老年雌性大鼠的空間記憶能力，但不能提高中老年雄性大鼠的空間記憶能力。這一結(jié)果為將來尋找延緩大腦衰老進程的行為學(xué)手段提供了重要的理論依據(jù)。
　　 3.本研究首次發(fā)現(xiàn)短期豐富生存環(huán)境能增加中老年雌、雄性大鼠大腦海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度、總體積，增加中老年雄性大鼠大腦海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維的平均直徑。雌、雄性豐富生存環(huán)境組大鼠海馬結(jié)構(gòu)內(nèi)有髓神經(jīng)纖維總長度的顯著性增加主要是由于細小直徑