论文部分内容阅读
研究目的：学习记忆是大脑神经网络重要的功能之一，其由众多神经元协同作用完成，然而海马又是大脑学习记忆的重要机构，因此海马损伤会导致空间学习记忆障碍。运动对学习记忆的影响早有报道，但其影响机制却一直没有定论。随着科学技术的进步，运动对中枢神经系统的影响也在不断的更新。我们借助一些成熟技术探究运动对中枢神经系统的影响机制，可以使我们更加深刻的认识运动的本质。海马CA1区局部场电位theta节律与长时程增强（LTP）及学习记忆有着密切相关。长期有氧运动对海马theta节律的变化是否有影响，目前还鲜有报道。本研究经过测试大鼠海马theta节律，分析运动对theta节律的影响，来探讨不同负荷运动对学习记忆的影响机制。研究对象与方法：本实验选用雄性Wistar大鼠作为实验对象，选定实验对象的体重为220±20g，采购与军事医学科学院实验动物中心。随机分为对照组（CG）、低强度运动组（LG）和高强度运动组（HG），每组12只，共36只。依组分笼饲养，每笼放置6只大鼠，饲养房内温度控制在(23±2)℃，饲养房相对湿度控制在40%~60%，大鼠在饲养房内自由饮水进食、自然昼夜节律。运动模型：大鼠先进行3天适应性训练，每天以8m/min速度进行10min适应性训练，随后开始4周正规训练。低负荷运动组为前10min从3m/min到8m/min逐级递增，8m/min持续30min，后10min从8m/min到3m/min逐级递减，共50min；高负荷运动组为前10min从3m/min到25m/min逐级递增，25m/min至力竭，本运动模型参照Cordova SD等人的运动方案。对照组不进行跑台运动，但每天也进行两次抓尾，模仿运动组抓老鼠进入跑台的动作。正式训练4周结束后，进行行为学实验，观察大鼠的行为判断学习记忆能力变化；最后进行电生理实验，采集大鼠海马CA1区的自发与诱发电信号，分析电信号的变化和学习记忆能力变化的关系。研究结果：1、行为学实验结果：1）旷场实验结果显示LG大鼠在中央区域活动的距离明显高于CG大鼠和HG大鼠（P<0.05），HG大鼠在中央区域活动的距离明显低于CG大鼠（P<0.05）；2）Y迷宫自主交替实验结果显示LG大鼠自主交替率明显高于CG大鼠和HG大鼠（P<0.05），而HG大鼠的自主交替率明显低于CG大鼠（P<0.05）；2、电生理实验结果：1）在体局部场电位实验结果显示HG大鼠海马CA1区theta节律功率明显高于CG大鼠和LG大鼠（P<0.05，P<0.01），LG大鼠海马CA1区theta节律功率明显低于CG大鼠（P<0.05），各组大鼠海马CA1区theta节律的频率组间无显著性差异（P>0.05）；2）LTP维持结果显示不同负荷运动对大鼠海马E-LTP和L-LTP均有影响。与对照组相比，LG大鼠在HFS后E-LTP平均斜率维持明显高于CG大鼠（P<0.05），HG大鼠在HFS后E-LTP平均斜率维持明显低于CG大鼠（P<0.05）；在L-LTP实验中LG大鼠与CG大鼠在平均斜率维持没有显著性差异（P>0.05）,而HG大鼠在HFS后L-LTP平均斜率维持低于CG大鼠和LG大鼠，具有显著性差异（P<0.05,P<0.01）。研究结论：1、适宜的低负荷运动使大鼠海马CA1区theta节律功率降低。2、高负荷运动使大鼠海马CA1区theta节律功率升高。3、适宜的低负荷运动促进大鼠海马LTP的形成，提高学习记忆能力。4、高负荷运动抑制大鼠海马LTP的形成，降低学习记忆能力。