拟黑多刺蚁(Polyrhachis vicina Roger)是一类典型的社会性昆虫，分为雌蚁、雄蚁、工蚁三个品级，多态现象和社会性生活决定了它比较高等的进化地位。其神经系统结构相对集中，操作和观察较容易，是研究昆虫神经系统结构与功能的优良试验材料。 神经系统是动物体感觉、运动、学习和记忆的基础，各种神经活动的物质基础是神经递质。递质分子与突触后膜上受体分子的相互作用影响离子通透性，产生突触后电位，实现神经细胞间的信息传递。本试验采用石蜡包埋切片技术结合免疫组织化学SP法(Streptaridin-Peroxidase)，首次对神经递质5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)在拟黑多刺蚁三种品级脑部和胸神经节中的分布进行了比较研究，同时对拟黑多刺蚁工蚁进行了行为学训练，比较训练前后脑中5-羟色胺分布的变化，研究了它与拟黑多刺蚁学习记忆能力的关系，结果发现： 1)三种品级蚁脑中大部分区域均分布着5-HT阳性颗粒；蕈形体柄、中央复合体、视叶与嗅叶区具有较强的5-HT阳性反应；蕈形体冠阳性反应最弱。5-HT在蚂蚁脑中的分布与其复杂的行为特征有密切关系。工蚁在中央复合体、蕈形体根上5-HT含量较多，阳性纤维比较明显，可能与记忆的长期调节、运动整合调节关系密切。雄蚁和雌蚁的中央复合体中阳性反应强度没有工蚁强，可能由于它们活动性相比来说较少。视叶中5-HT阳性纤维呈分层现象，说明5-HT在视觉信息的加工和光信息的调节整合过程中起重要作用。中脑内5-HT阳性反应相对其他脑区来说较弱，且遍布整个嗅叶的嗅觉纤维球也呈较弱的5-HT阳性反应。可见5-HT不是嗅叶中的主要神经递质，在嗅觉信息处理过程中起着相对较小的作用。背叶呈现5-HT阳性反应，推测其与昆虫发达的触角及多种运动功能有关，可能起着维持感觉神经元兴奋性的作用。 2)通过Y迷宫对拟黑多刺蚁工蚁进行了训练，发现其具有较强的学习记忆能力。对训练前后蚂蚁脑部5-HT的分布进行比较发现，蕈形体上5-HT分布有显著性差异，中央复合体上的分布没有显著性差异。表明在拟黑多刺蚁学习记忆过程中，蕈形体起到很大作用，与蚂蚁行为的复杂性明显相关。推测5-HT与突触可塑性有关，与受体结合后调节突触间的联系，协助昆虫进行学习记忆。这一过程涉及到多种神经递质和相应受体及信号转导等多重环节，每一环节都处于调节与被调节的复杂网络中。 3)5-HT在拟黑多刺蚁三种品级的胸神经节中均有广泛分布，且差异性显著。工蚁胸神经节中5-HT阳性颗粒的分布最多，其次为雄蚁、雌蚁。分析5-HT阳性反应的强弱与不同品级间行为、习性有明显的对应关系。工蚁活动性非常强，担负多种职能；雄蚁需要飞行，寻找蚁后；雌蚁婚飞后极少出巢，活动性很少。5-HT是动物体内中枢疲劳产生的重要递质，活动较多使得脑内合成增加，使脑部对其他疲劳信号的敏感性增强，机体运动能力下降。 本文首次对拟黑多刺蚁三种品级脑部和胸神经节中5-HT的分布做了研究，通过对拟黑多刺蚁工蚁进行学习记忆方面的训练，希望借助5-HT分布的差异性揭示作用于学习记忆的机制。5-HT在蚂蚁体内的分布与不同品级行为活动特征有很大关系，充分说明动物机体功能与行为相适应的关系。动物为适应多变的环境，完成各种生命活动，将各种外在和内在信息整合，转化为指令送到运动系统，作出准确迅速的反应，调节或改变机体内环境，以适当的行为表现出来。