研究背景学习记忆是脑重要的功能之一。学习和记忆是相互联系的两个过程,学习是获取新信息和新知识的神经过程,而记忆是对所获取信息的保存和读取的神经过程。学习记忆有许多分类,如学习分为非联合型学习和联合型学习。记忆,根据其形成过程可分为获得、巩固、保持和再现四个过程。认知心理学家对记忆进行分类,分为陈述性记忆和非陈述性记忆,非陈述性记忆还包括程序性记忆、初始化效应、联合学习和非联合学习四种类型。根据时间分类,可以将记忆分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。伴随着记忆的是遗忘,包括逆行性遗忘和顺行性遗忘。那么人类最早的记忆是从什么时候开始?最早记忆之前的生活事件是否被遗忘?如何解释这种记忆缺失的现象?弗洛伊德根据临床实践发现,大部分人缺乏生活早期的记忆。因此,弗洛伊德提出婴儿期遗忘或童年期遗忘,他认为大多数人隐藏了最开始的6到8岁之前的生活事件的记忆,而且是因为其不堪的生活事件引起人们潜意识地封锁了童年的回忆。而目前认为人类婴儿期遗忘边界年龄在2-4岁之间。心理学家认为婴儿期遗忘属于自传体记忆的一部分,自传体记忆是关于人经历的生活事件的记忆,婴儿期遗忘是自传体记忆的起点。他们用语言和元认知的发展、社会发展和自我发展等来解释婴儿期遗忘。然而动物中也存在婴儿期遗忘现象,Campbell等首选发现大鼠同样存在婴儿期遗忘现象,而切灵长类动物也有婴儿期遗忘现象。通过对大鼠婴儿期遗忘进行研究,结合其他文献进行推测,大鼠婴儿期遗忘边界年龄为断乳期2 1天左右,与婴儿期遗忘相关的脑区有海马、杏仁核、内侧前额叶皮质、纹状体以及纹状体边缘区等。与婴儿期遗忘相关的神经生物学分子或神经递质,有神经递质(γ氨基丁酸GABA、阿片肽)、细胞内分子(CAMKⅡ/CAN、PKMζ)、细胞外结构(神经元周围网络PNNS)、激素(应急激素、肾上腺素)以及其他(神经发生、DNA甲基化、葡糖糖)。上述提到的分子或者神经递质等,都是与学习记忆相关的。如神经发生(neurogenesis),它是神经元的生成,包括从神经干细胞增殖分裂成为定向祖细胞,并且逐渐向功能区域迁移、不断发生可塑性变化并与其它神经元建立突触联系从而产生神经功能的完整的过程。神经发生在新记忆形成中有重要作用,神经发生水平高的时候新记忆形成增快,但是神经发生也可以消除已形成的记忆。因此神经发生在学习记忆中有关键的作用。P物质(Substance P, SP)是一种神经肽,也是最早发现的神经肽,其序列为：H-Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-LPhe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2, P物质分子量为1348。P物质属于速激肽家族,速激肽家族还包括神经激肽A (NKA)、神经激肽B (NKB)和NKA衍生物神经肽K (NPK)以及神经肽γ(NPy)。速激肽有三种类型受体,NK1、NK2和NK3受体,三种速激肽受体都具有七个跨膜α螺旋的G蛋白偶联受体。而P物质与NKl亲和力高,因此NK1为P物质受体。NK1广泛分布于大脑皮质、小脑、纹状体、海马、基底核、嗅球等中枢神经组织,也可见于肺组织等外周组织。P物质的作用涉及到全身各个系统,它参与神经创伤修复、痛觉传导、神经内分泌、骨代谢、多种神经疾病等过程,并且它对学习记忆有影响。在给予大鼠P物质进行外周注射或者进行颅内注射,都显示了P物质对学习记忆增强的作用。P物质片段SP1-7保留了全段P物质对学习记忆的作用。Tomaz在大鼠进行被动逃避反应训练后记忆给予腹腔注射SP(0.05μg/g), SPN 1-7 (0.167μg/g)和SPC7-11(0.134μg/g),在24h和21d之后进行记忆保留测试,显示给予SP和SPN1-7干预的大鼠其记忆保留明显增强。目前认为P物质与NKl受体结合后的信号转导通路有：1、AC-cAMP-PKA; 2、 PLC-IP3/DG-PKC; 3、丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)途径。MAPK家族有4条通路：细胞外信号调节激酶(ERK,包括ERK1和ERK2),c-Jun氨基末端激酶(JNK,又称SAPK1), P38丝裂原活化蛋白激酶(P38)和细胞外信号调节激酶5(ERK5)。细胞受到刺激后,MAPKKK和MAPKK逐级磷酸化,激活MAPK, MAPK被激活后转移至细胞核内,使某些转录因子发生磷酸化,促使细胞内基因表达,完成信号转导。ERK通路是重要的MAPK通路,它在细胞增殖分化调控方面有重要作用。ERK通路在肿瘤、炎症、肥胖和糖尿病等疾病中都有重要的作用；也参与缺血再灌注损伤和自噬凋亡的调节；同时也对学习记忆有关键作用。通过对LTP的诱发和行为学研究,证实了ERK在学习记忆的作用。P物质与其受体NK1结合后可以通过ERK信号转导通路来完成其生理功能,如增加神经元存活、参与炎症反应、加快损伤愈合、促呕吐和镇痛等作用。如Amadoro等人通过对大鼠小脑颗粒细胞(CGCa)进行体外实验,显示激活颗粒细胞的NKl受体可加强神经元的存活,并且是通过激活AKT和ERK通路和抑制延迟整流钾电流(IK)来实现的。因此,本研究使用明暗穿梭箱对大鼠进行被动逃避反应训练,检测其记忆保留,进一步证实婴儿期遗忘现象。在此基础,大鼠进行明暗穿梭箱训练后,给予P物质片段SP1-7腹腔注射,观察SP1-7对记忆保留影响,并对ERK进行免疫组化检测。初步探讨P物质片段SP1-7和ERK对婴儿期遗忘的影响。具体研究包括以下两部分：第一章：不同日龄大鼠被动逃避反应记忆差异的研究目的用明暗穿梭箱对不同日龄的大鼠进行被动逃避反应训练,检测其记忆保留情况,进一步证实婴儿期遗忘现象。方法清洁级健康17日龄和60日龄雄性SD大鼠(Sprague Dawley rat)各24只,进行明暗穿梭箱被动逃避反应训练,训练后半小时、2天和7天进行大鼠记忆保留检测。结果适应性训练反应潜时P17和P60之间无明显差异(P>0.05)。P17和P60三个检测时间进行单因素方差分析有明显差异(P<0.05),反应潜时逐渐缩短。训练后半小时和训练后2天P17和P60之间反应潜时比较则无明显差异(P>0.05),训练后7天P17反应潜时比P60短(P<0.05)。结论在大鼠进行明暗穿梭箱训练后第7天,P17大鼠记忆保留明显比P60少,显示了婴儿期遗忘这一现象。第二章：P物质片段SP1-7和ERK通路对婴儿期遗忘作用的研究目的通过明暗穿梭箱被动逃避反应训练,探讨P物质片段SP1-7和ERK通路在婴儿期遗忘的作用。方法17天(P17)雄性SD大鼠48只, 分为三组,P物质片段SP1-7组(1 rμg,/g组,下称SP1组)、P片段物质SP1-7组(0.11.μg/g组,下称SP0.1组)和生理盐水组(NS组)。各组SD大鼠在明暗穿梭箱被动逃避训练后立即注射药物,分别在2天和7天后进行记忆保留检测,以上大鼠灌注取脑进行ERK1/2免疫组化。结果适应性训练三组单因素方差分析无明显差异(P>0.05),LSD进行组间多重比较,各组之间两两比较无明显差异(P>0.05)。三组不同检测时间t检验,NS组训练后2天反应潜时比训练后7天长(P<0.05)；SP0.1组无明显差异(P>0.05)；SPl组训练后2天反应潜时比训练后7天短(P<0.05)。不同检测时间三组组内单因素方差分析,训练后2天无明显差异(F=1.29,P>0.05),各组之间两两比较无明显差异(P>0.05)。训练后7天方差分析有差异(F=72.70,P<0.05),LSD进行多重比较各组之间两两比较有明显差异(P<0.05),反应潜时长短为NS<SP0.1<SP1。各干预组海马CA1区、纹状体和前额叶皮质三个脑区阳性细胞个数训练后2天和训练后7天进行t检验分析,各干预组均无差异(P>0.05)。训练后2天和训练后7天三组干预组进行单因素方差分析均有明显差异(P<0.05),三个脑区均显示NS阳性个数比SP0.1和SP1组少(P<0.05),而SP0.1阳性个数与SP1组无明显差异(P>0.05)。结论P物质片段SP1-7能增强明暗穿梭箱训练后7天的记忆保留,提高ERKl/2在海马CA1区、纹状体和前额叶皮质的表达。提示SP1-7可能通过ERK1/2通路增强学习记忆能力和抑制婴儿期遗忘。