目的:脑血管意外是一类发病率、死亡率和致残率都很高的疾病,在中国,脑血管意外的致残率在众多疾病中居于首位,其发展快、恢复慢和高死亡率、致残率的特点,给患者和家庭、社会带来了极大的痛苦和沉重负担。有研究表明,康复治疗对缺血性脑梗死的患者在改善感觉、运动及行为能力方面已获得明显的疗效。长期以来,综合运用各种康复手段治疗疾病是康复医学理论的一个重要指导思想。在脑缺血动物实验方面,研究者们同样综合使用运动训练、丰富环境和药物辅助等方法观察疗效。在实验性卒中研究资料中,有确凿的证据表明将大鼠饲养于丰富环境中,即动物有机会进行社会交往,探索和进行各种体力活动,但不进行特殊训练,与饲养在标准的实验环境中相比,其功能后果改善更明显。众所周知,中枢神经系统(central nerve system,CNS)具有可塑性。目前认为脑损伤后功能恢复与脑的结构和功能可塑性有关,且已发现一些可塑性相关分子。近十几年来,人们发现在成年脑组织内存在具有多种分化潜能的神经干细胞(neural stem cell,NSC),正常情况下处于静息状态,当其所处的微环境发生改变或在外来信号的刺激下,能自我更新,并在一定条件下分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,参与神经系统的修复,这表明了CNS具有一定自我修复潜能。脑缺血是引起神经功能障碍的常见病因,因此研究脑缺血后体内NSC的反应,具有重要的临床意义。巢蛋白(nestin)被认为是神经前体细胞的标志,已广泛用于NSC的鉴定。神经生长因子(nerve growth factor,NGF)具有促进神经细胞生长同时可以诱导NSC迁移的作用。突触素(synaptophysin,SYN)与神经递质的释放、突触形成及突触小泡离子通道密切相关,通过检测SYN表达含量的多少可直接反映突触功能。目前尚未见探索学习对实验性脑梗死大鼠脑内nestin、NGF、SYN影响的报道。阐明探索学习对脑损伤功能恢复的作用及其机理,对更科学地制定康复策略具有非常重要的意义。方法:健康雄性SD大鼠80只,其中60只电凝法造成右侧大脑中动脉阻断(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型后,随机分为探索学习组(n=30)、对照组(n=30)。探索学习组15只一组群居于迷宫笼,对照组5只一组群居于标准笼。假手术组(n=20)仅开颅不电凝大脑中动脉,居于标准笼。各组随机选取15只在术后1天、7天、14天、28天进行行为学评测,21天始进行水迷宫评测。对照组与探索学习组于造模后1天、7天、14天及28天各取5只,假手术组于造模后7天、28天各取5只处死,剖颅取脑,石蜡包埋。用免疫组化染色观察梗死灶周围皮质nestin、NGF阳性细胞数及梗死灶周围皮质、海马CA3区SYN光密度。结果:行为学评分:1.造模成功与否的判断:造模后1天,脑梗死大鼠均出现明显的偏瘫体征,Berderson评分多为2分,假手术组大鼠无明显异常。2. Berderson神经功能评分:造模后1～7天探索学习组与对照组评分差异无显著性意义(P>0.05),探索学习组于14～28天恢复明显优于对照组(P<0.05)。3.肌力测验及平衡木行走测验:造模后脑梗死大鼠均出现肌力、平衡木行走能力下降,造模后1～7天探索学习组与对照组评分差异无显著性意义(P>0.05),探索学习组于14～28天恢复明显优于对照组(P<0.05)。假手术组大鼠无明显异常。4.水迷宫试验:从潜伏期的变化可见,与假手术组比较,脑梗死大鼠第21～25天到达平台的潜伏期明显延长(P<0.05)。与对照组比较,探索学习组大鼠第21～25天达到平台的潜伏期明显缩短(P<0.05)。脑梗死大鼠测试前三天潜伏期迅速下降,从第24天开始趋于平缓。nestin阳性细胞数的时程变化:假手术组大鼠可见少量nestin表达。脑梗死大鼠于造模后第7天阳性细胞最多,第14天和第28天阳性细胞逐渐减少。造模后7天和14天,探索学习组大鼠nestin阳性细胞较对照组增多有显著性差异(P<0.05)。而缺血后28天探索学习组与对照组阳性细胞数无显著差异(P>0.05)。NGF的时程变化:假手术组大鼠可见少量NGF表达。脑梗死大鼠于造模后1天即可见NGF表达增加,于第7天达峰值,探索学习组较对照组增多有显著性差异(P<0.05),此后两组的NGF表达均呈下降趋势,于28天两组无明显差别(P>0.05)。SYN光密度的时程变化:假手术组可见SYN呈点状或颗粒样分布。脑梗死大鼠的SYN表达在造模后7天已有所增加,探索学习组及对照组之间无明显差异(P>0.05)。第14天表达明显增强,28天最强。探索学习组SYN的表达在第14、28天较对照组有明显增强,两组之间差别显著(P<0.05)。结论:1.本研究采用开颅电凝嗅束近端至大脑下静脉之间一段MCA的方法,成功地制作了大鼠大脑中动脉分布区局灶性脑梗死模型。2.局灶性脑梗死后给予探索学习可促进大鼠行为学和空间记忆能力的恢复。3. nestin是NSC的标志,在脑损伤的修复中发挥重要作用。探索学习可增强局灶性脑梗死大鼠nestin的表达。4. NGF是神经系统重要的生物活性分子,维持神经系统正常的生物学功能,参与损伤神经的再生与功能重组。探索学习促进了局灶性脑梗死后大鼠NGF的表达。5. SYN与神经生长、修复、再生和突触重塑密切相关。脑梗死可使SYN表达升高,探索学习促进了SYN表达的增加。