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适宜的体育运动能够改善大脑的学习记忆能力,关于运动改善学习记忆能力的机制研究也是多方面的。近年来,海马齿状回(sub granular zone, SGZ)神经发生现象的发现为探讨运动促进学习记忆能力的机制研究提供了新的方向,提示运动可能通过促进脑内神经干细胞的增殖分化而改善学习记忆能力。目前国内外学者普遍围绕生长因子表达和神经递质水平的变化研究运动干预神经干细胞增殖分化过程及其机制,其中神经生长因子(nerve growth factor, NGF)是一类典型的调控神经干细胞增殖分化的营养因子。最新的研究显示NGF可能与Notch信号通路产生交互作用,共同调节神经发生过程。而Notch信号转导通路在胚胎发育与细胞成熟的过程中调节着细胞的增殖与分化。因此,本研究旨在通过建立自主跑轮运动动物模型,主要从Notch信号通路角度并结合神经生长因子NGF探讨其与海马神经发生的关系以及对学习记忆的影响,以期为运动改善学习记忆能力的神经生物学机制提供新的理论支撑。研究目的：本实验采用自主跑轮运动模式,研究自主跑轮运动对C57BL/6小鼠学习记忆及海马神经发生的影响,探讨运动影响神经发生的可能途径以及运动改善学习记忆能力的潜在机制。研究方法：本实验选用健康雄性五周龄的C57BL/6小鼠24只,随机分为运动组(R组)和对照组(C组),每组12只,运动组进行八周自主跑轮运动。第5周开始,两组小鼠各抽取6只,共计12只进行连续7天的BrdU腹腔注射。第8周开始,两组小鼠剩余12只进行Morris水迷宫测试,测试其学习记忆能力。八周自主运动结束后24小时,取双侧海马组织待生化检测。运用RT-PCR检测NGF、Jagged-1、 PS1、Hes1、Hes5、Hes6的mRNA表达水平：运用Western-blotting技术检测NICD胞内片段蛋白表达水平；运用免疫组织化学方法进行BrdU单标蛋白抗体免疫荧光染色,以检测运动后新生神经干细胞的数量,判断神经发生水平。研究结果：(1) Morris水迷宫的定位航行实验中,运动组小鼠潜伏期和总路程小于对照组小鼠；在空间探索实验中,运动组小鼠游泳总路程、平台象限路程百分比以及穿越平台次数明显高于对照组,具有显著性差异(P<0.05)(2)自主跑轮运动组小鼠海马区的NGF、Jagged-1以及Hes1的基因转录水平较对照组小鼠明显升高,具有极显著性差异(p<0.01),PS1、Hes5以及Hes6的基因转录水平与对照组小鼠比较,不具有显著性差异(p>0.05)；(3)自主跑轮运动组小鼠海马区的NICD胞内片段蛋白表达水平明显高于对照组小鼠,具有显著性差异(p<0.05)；(4)运动组小鼠海马区新生神经干细胞数量明显多于对照组小鼠,具有极显著性差异(p<0.01)研究结论：(1)自主跑轮运动在一定程度上提高了C57BL/6小鼠的空间学习能力和记忆能力；(2)自主跑轮运动可以促进小鼠海马区BrdU+标记神经干细胞数量明显增多,海马区神经发生现象增强；(3)自主跑轮运动可能通过提高Jagged-1、Hes1的基因表达水平和NICD胞内片段蛋白表达水平,激活Notch信号通路,促使小鼠海马BrdU+标记神经干细胞数量明显增多,海马区的神经发生现象增强,从而改善小鼠的空间学习记忆能力；(4)NGF可以直接调控Notch下游靶基因的表达水平,从而参与调控神经干细胞的增殖,影响学习记忆能力。