【摘 要】
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研究目的:神经网络theta振荡和gamma振荡活动与大脑特定区域的认知功能密切相关,反映脑内局部神经元集群不同水平的神经网络活动变化。本实验在分析12月龄3×Tg-AD模型小鼠安静状态及接受外部刺激时局部theta活动及theta-gamma PAC强度特点的基础上,探讨长期有氧运动对该模型上述神经网络特征的影响,为非药物干预延缓AD疾病发展提供实验依据。研究方法:采用成年3×Tg-AD小鼠和C
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研究目的:神经网络theta振荡和gamma振荡活动与大脑特定区域的认知功能密切相关,反映脑内局部神经元集群不同水平的神经网络活动变化。本实验在分析12月龄3×Tg-AD模型小鼠安静状态及接受外部刺激时局部theta活动及theta-gamma PAC强度特点的基础上,探讨长期有氧运动对该模型上述神经网络特征的影响,为非药物干预延缓AD疾病发展提供实验依据。研究方法:采用成年3×Tg-AD小鼠和C57BL/6J小鼠作为研究对象,将12月龄AD小鼠和C57BL/6J小鼠随机分为AD运动组（TGE）,AD安静组（TGS）和对照运动组（CE）,对照安静组（CS）,所有运动组在实验测试前进行为期12周规律有氧运动。运动方案5d/w,60 min/d,前10min运动负荷为12m/min,后50min为15m/min,跑台坡度为0°。应用跳台回避实验测试小鼠长期记忆能力;利用多通道在体电生理记录仪记录各组小鼠海马CA1区和前额叶皮层安静状态及受到夹尾刺激过程中局部神经电信号的活动水平,分析theta振荡能量特征变化,采用Matlab软件提取theta振荡频段内theta-gamma耦合活动,利用MVL-MI评价theta-gamma PAC强度;对小鼠theta频段神经元放电类型进行识别,分析兴奋性神经元和抑制性神经元的放电频率及兴奋抑制平衡特点。研究结果:（1）行为学特征变化:12月龄TGS组小鼠在跳台回避实验中潜伏期降低、记忆能力减弱,有氧运动明显改善其行为学能力（P<0.01）;（2）清醒安静状态下,TGS组小鼠海马CA1区theta活动与正常对照组相比变化不明显,前额叶theta活动增强（TGS vs CS,P<0.05）;有氧运动可以降低前额叶异常增强的theta活动（TGE vs TGS,P<0.05）。（3）夹尾刺激过程中,TGS组海马CA1区theta能量无明显变化,前额叶内四组均较安静时theta活动增强（P<0.05）。（4）清醒安静状态下,TGS组小鼠海马CA1区theta-gamma耦合与正常对照组相比变化不明显,前额叶theta-gamma耦合强度增加（TGS vs CS,P<0.05）;有氧运动干预增加其海马CA1区theta-gamma耦合,降低前额叶theta-gamma耦合强度（TGE vs TGS,P<0.05）。（5）夹尾刺激时,TGS组小鼠海马CA1区和前额叶theta-gamma耦合均较安静时显著增强（P<0.05）,而正常对照组则较安静时降低（P<0.05）;有氧运动干预可以调节两脑区异常增强的theta-gamma耦合（P<0.05）。（6）清醒安静状态下,TGS组小鼠海马CA1区PN/IN比值与正常对照组相比无差异,前额叶PN/IN比值较正常对照组降低（P<0.01）;有氧运动提高海马CA1区和前额叶PN/IN比值（TGE vs TGS,P<0.05）。（7）夹尾刺激时,与安静状态相比,TGS组海马CA1区PN/IN比值明显降低（P<0.05）,CS和TGE组CA1区PN/IN比值明显增加（P<0.05）;四组前额叶PN/IN比值无显著变化;有氧运动提高AD小鼠海马CA1区和前额叶PN/IN比值（P<0.01）。研究结论:（1）有氧运动对12月龄3×Tg-AD小鼠的学习记忆能力仍有促进作用;（2）清醒安静状态12月龄3×Tg-AD小鼠前额叶皮层慢频段theta活动增强,theta频段theta-gamma耦合强度增加,锥体神经元表现低兴奋性。有氧运动提高锥体神经元兴奋性,调节局部theta振荡和theta-gamma耦合强度。（3）清醒安静状态12月龄3×Tg-AD小鼠海马CA1区慢频段theta振荡、theta-gamma耦合强度及锥体神经元兴奋性表现与正常对照组无差异,长期有氧运动可以调节局部上述神经网络振荡,提高对刺激的反应能力。
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