长期在轨飞行时航天员处于持续的失重、节律紊乱、交流和运动受限的狭小活动空间,可能诱发神经精神功能紊乱,包括反应、判断、决策等认知功能减退。与传统的学习记忆障碍性疾病不同,这种健康人群在极端环境下所致的认知功能减退没有明确的病变部位和特异靶点,是不同于疾病病理性改变的功能性损伤,现代医学对此防治措施有限。我国传统中医药强调“整体观”和“辨证论治”,基于疾病发生发展的过程,中医药“治未病”的理念更加契合航天特因环境下导致的认知减退的防护性功能改善。天麻传统上具有治疗眩晕、头痛、心脑血管疾病和血管性认知功能障碍等作用。鲜天麻是天麻的常见应用形式。现代药理研究表明鲜天麻能够改善睡眠节律紊乱导致的学习记忆损伤。本论文采用两种常见的模拟航天应激动物模型（模拟失重模型和慢性束缚应激模型）,通过多种行为学评价方法,研究了鲜天麻提取物（Extract of Fresh Gastrodia elata Blume,FG）对航天特因环境应激所致学习记忆损伤的改善作用和作用机制,为研发新型安全有效的航天员认知功能增加和防护中药产品提供科学依据。主要研究内容和结果如下:1.发现了 FG对慢性束缚应激（CRS）所致认知功能减退有良好的改善作用采用物体位置识别、新物体识别、水迷宫和避暗等多种学习记忆行为学检测方法系统的评价了 FG对CRS小鼠的认知功能减退的改善作用。结果发现FG（0.5和1 g/kg）显著增加了物体位置识别相对辨别指数（P＜0.05）,缩短了水迷宫定位航行实验的寻台潜伏期（P＜0.05,P＜0.01）,表明FG能够改善短期和长期空间学习记忆能力。此外,FG还能显著增加新物体识别实验的相对辨别指数（P＜0.05）,延长避暗实验错误潜伏期（P＜0.01）,表明FG能够改善短期非空间学习记忆能力。通过上述动物行为学实验,首次发现了FG能够改善慢性束缚应激引起的空间和非空间学习记忆减退的作用。2.首次证明了 FG对模拟失重所致认知功能减退的改善作用采用物体位置识别、水迷宫、跳台等学习记忆行为学评价方法评价了FG对模拟失重小鼠认知功能减退的改善作用。结果表明,FG（0.5和1 g/kg）能够提高物体位置识别相对辨别指数（P＜0.05）,增加模型小鼠对物体新位置探索能力;缩短水迷宫定位航行实验和工作记忆实验阶段模型小鼠的寻台潜伏期（P＜0.05）,增加水迷宫空间探索实验的穿台次数（P＜0.05）;FG能延长跳台实验中模型小鼠在安全区的停留时间（P＜0.05）。首次证明了 FG具有改善模拟失重致认知功能减退的作用,为FG用于防护航天失重引起的认知功能减退提供了依据。3.明确了鲜天麻中化学成分巴利森苷B（PB）和巴利森苷C（PC）的改善记忆减退作用在东莨菪碱模型中,鲜天麻中化学成分PB（2、4 mg/kg）能够增加Y迷宫自发交替百分比（P＜0.05）,PC（2mg/kg）能够延长避暗实验错误潜伏期（P＜0.05）。在CRS模型中,PB（8 mg/kg）和PC（2 mg/kg）能够升高物体位置识别相对辨别指数（P＜0.01,P＜0.05）,PB（2、4mg/kg）和 PC（2、4、8mg/kg）可以增加Y迷宫自发交替百分比（P＜0.05,P＜0.01）,说明了 PB和PC对CRS引起的空间学习记忆能力减退有改善作用;PB（2mg/kg）和PC（8mg/kg）能够增加新物体识别相对辨别指数（P＜0.05）,PB（8 mg/kg）能延长避暗实验错误潜伏期（P＜0.05）,表明了 PB和PC对非空间学习记忆能力的改善作用。此外,通过神经递质检测发现,PB（2、8 mg/kg）和PC（2、4、8 mg/kg）能降低Glu的含量（P＜0.05,P＜0.01,P＜0.001）,PC（4mg/kg）能降低Ach的水平（P＜0.05）,PB（2、4mg/kg）和 PC（8mg/kg）能增加 Trp 的含量（P＜0.001,P＜0.01）。以上结果说明了 PB和PC对东莨菪碱和CRS模型引起的小鼠认知功能减退都有一定的改善作用。4.阐释了 FG改善认知功能减退的作用机制与调控炎症反应相关本研究采用ELISA、免疫印迹法、液质联用技术等多种实验技术方法研究FG改善模拟航天应激模型（慢性束缚和模拟航天失重）引起的认知功能减退作用机制。结果表明,FG能够抑制模拟航天应激模型小鼠海马区促炎因子TNF-α、IL-6、IFN-γ的释放,增加抗炎因子Arg-1、IL-10、IL-4的水平,下调NLRP3和NFκB的表达;FG通过上调Nrf2的水平,增加机体抗氧化能力;激活PI3K-AKT信号通路,抑制线粒体和细胞凋亡的发生;上调突触可塑性蛋白Trκb、SYP和PSD95的表达;通过测定单胺类、氨基酸类和胆碱能类神经递质发现,FG能够增加DA、NE和Ach的含量、降低Glu和5-HT代谢产物5-HIAA的含量,FG可能通过影响突触可塑性,进而调节神经递质的传递。并通过尼氏染色实验证实了 FG给药后改善了模型小鼠海马区神经元的结构。表明了鲜天麻提取物改善认知功能减退是通过发挥抗炎作用,增加机体抗氧化,抑制线粒体和细胞的凋亡,上调突触可塑性,从而增加神经递质的传递实现的。综上所述,本研究发现了 FG对慢性束缚应激所致的空间和非空间学习记忆功能减退有明显的改善作用。FG可明显改善失重效应模拟所致的学习记忆功能减退,具体表现在改善模型小鼠的空间学习记忆行为能力。FG改善学习记忆的药效物质基础可能是巴利森苷B和巴利森苷C。FG改善学习记忆的作用机制可能和抗炎、抗氧化、抑制线粒体分裂、抑制细胞凋亡,增加突触可塑性,调节神经递质水平有关。本研究为鲜天麻应用于防护航天特因环境下的认知功能减退提供了科学依据,为航天特因环境下脑功能增强提供了一种有效的候选中药。