乙酰膽堿對大鼠成年神經(jīng)發(fā)生和學習與記憶的作用及其機制研究.pdf

1、海馬被認為是參與學習和記憶的重要腦區(qū)。齒狀回是海馬的一個亞區(qū)，位于齒狀回的顆粒細胞發(fā)出樹突到分子層，接受來自基底前腦的前穿通纖維通路(medial perforantpathway，MPP)神經(jīng)纖維的支配，同時通過發(fā)出軸突到CA3，形成苔蘚狀纖維通路，支配CA3區(qū)錐體細胞，把來自基底前腦的信息，沿CA3-CA1途徑進行傳遞。研究顯示，在海馬齒狀回的顆粒細胞下層(subgranular zone，SGZ)，是成年大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)中具有神經(jīng)

2、發(fā)生(neurogenesis)的兩個區(qū)域之一，每天大約有9,000個新生神經(jīng)元，這些新生的神經(jīng)元多數(shù)在成熟之前就死亡，部分存活的發(fā)育成熟之后在功能上整合進入相應區(qū)域的神經(jīng)環(huán)路發(fā)揮生物學作用。新生的神經(jīng)元主要分化成能合成谷氨酸的顆粒細胞。新生神經(jīng)元從顆粒細胞下層向分子層方向遷移，形成并發(fā)出樹突與周圍的顆粒細胞之間形成突觸聯(lián)系，同時也與來自基底前腦內(nèi)側(cè)隔核發(fā)出的神經(jīng)纖維形成突觸連接，接受其神經(jīng)支配，參與學習與記憶的形成。 齒狀回同

3、時接受來自基底前腦的多種神經(jīng)纖維，既包括興奮型谷氨酸能神經(jīng)纖維、抑制型γ-氨基丁酸能神經(jīng)纖維，也包括膽堿能神經(jīng)纖維。越來越多的證據(jù)顯示，乙酰膽堿是與學習和記憶最為密切的神經(jīng)遞質(zhì)，膽堿能神經(jīng)突觸更被認為是“記憶突觸”。在一些退行性疾病如早老性癡呆，患者在學習和認知方面存在明顯缺陷，而且呈現(xiàn)進行性下降。研究證實，患者海馬中的乙酰膽堿水平明顯降低，同時伴有神經(jīng)元的丟失，這可能是造成學習和認知缺陷的重要原因。盡管有大量的研究報道，乙酰膽堿和成年

4、神經(jīng)發(fā)生都可能有助于學習和記憶，但在齒狀回，新生未成熟的神經(jīng)元對突觸可塑性的作用如何，與成熟神經(jīng)元相比機制是否相同，以及乙酰膽堿對這兩種神經(jīng)元的作用如何，尚無文獻報道。 在本研究中，進行了以下三部分的觀察： (1)采用高頻刺激(high frequencystimulus，HFS)分別誘導出新生未成熟神經(jīng)元和成熟神經(jīng)元產(chǎn)生的兩種不同類型的長時程增強(long-term potentiation，LTP)，并對其機制進行了初步分析

5、：(2)采用水迷宮和免疫組織化學法研究了乙酰膽堿對成年神經(jīng)發(fā)生(形成新生神經(jīng)元)的影響及其在學習和空間記憶中的作用；(3)采用HFS研究乙酰膽堿對齒狀回新生未成熟神經(jīng)元和成熟神經(jīng)元誘導的LTP的影響及其作用機制。 結(jié)論： 1.在海馬可引出由新生未成熟神經(jīng)元和成熟神經(jīng)元產(chǎn)生的兩種不同類型的LTP； 2.兩種LTP機制不同，由新生未成熟神經(jīng)元形成的LTP為NR2B受體依賴的，而由成熟神經(jīng)元形成的LTP則是NR2A受體