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背景神经网络振荡是存在于皮质及海马网络神经元产生的一种节律性、同步性活动。海马的网络振荡活动与学习记忆密切相关。胆碱能递质(ACh)在海马神经突触信号传递起重要作用,但是其作用的烟碱受体(nAChR)的功能及调节所知很少。胆碱能功能减退和烟碱受体的损耗是阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)标记。目的这个项目将研究烟碱受体激活对网络神经元活动的影响,揭示烟碱受体激活对神经网络振荡活动调节的机制。为理解烟碱受体在海马突触传递中的作用及AD学习和记忆减退的机制奠定基础。方法1、建立神经网络振荡模型：(1)建立恒温(30℃～32℃)界面式浴槽灌流系统,其内部富含混合气体(95%02+5%C02)和人工脑脊液(流速：1.5ml/min, pH:7.3～7.45).(2)取3到4周龄SD大鼠(50只),麻醉显效后用预冷(5℃)的切片脑脊液经心灌流至四肢变白,快速取出脑组织。(3)在预冷(5℃)的切片脑脊液中,使用MA752振动切片机水平切割厚度为350～450μm的海马脑片。(4)将大鼠海马脑片移至界面浴槽式灌流系统,平衡一小时后,采用细胞外微电极方式记录。将神经递质受体激动剂红藻氨酸(Kainate)应用于水平向的海马脑片,产生持久的Gamma (20～60Hz)频率振荡,建立神经网络振荡模型。2、在神经网络振荡模型基础上,结合特异性nAChR激动剂/阻断剂的使用来揭示nAChR在神经网络节律性活动中的作用。数据使用来自Spike2的软件离线分析。所有的统计测试使用Sigmastat软件执行。结果以平均值±标准差的方式表示。如果P≤0.05,测量被认为是具有统计显著性。结果1、在海马脑片CA3区成功建立神经网络振荡模型。2、证实Kainate诱导的Gamma振荡活动是由GABAA和AMPA受体调节的。3、发现尼古丁及特异性尼古丁受体激动剂对Kainate诱导的Gamma网络振荡有调节作用。结论低浓度(250nM)尼古丁可以增强Kainate诱导的Gamma振荡,而高浓度(250μM)尼古丁降低Gamma振荡。因此,尼古丁受体激动剂对兴奋性的Gamma网络振荡有双重调节作用；选择性的α4及α7尼古丁受体激动剂可以增强Gamma振荡,α4及α7尼古丁受体拮抗剂能抑制这些作用。胆碱受体激活对Gamma振荡的调节提示低浓度尼古丁或烟碱受体选择性的激动剂可能有助于提高学习或记忆的作用,从而改善AD病人的认知功能。