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第一部分 丰富物理环境对早期社会隔离导致的神经精神行为损害的选择性纠正作用早期的社会隔离会产生各种情绪、行为和认知功能障碍。相反,丰富环境作为一种复杂的社会性和物理性环境,对大脑的可塑性和发育是有益的。然而,单纯物理性丰富环境是否足以逆转社会隔离对小鼠造成的不良影响尚不清楚。在本部分实验中,我们发现1月龄隔离饲养的小鼠给予8周丰富环境刺激,能完全纠正社会隔离导致的空间认知功能障碍,但不能改善社会交往能力的下降和焦虑样行为的增加。进一步的病理学结果显示,单纯物理性丰富环境能减少社会隔离诱导的海马区域的细胞凋亡、突触蛋白丢失、髓鞘形成障碍和小胶质细胞活化,对于内侧前额叶皮层区域却没有显著性影响。此外,海马区域的核因子κB和白细胞介素1β表达增加及脑源性神经营养因子通路表达下调都可以被单纯物理性丰富环境纠正,而对内侧前额叶皮层区域没有显著影响。我们的结果提示,单纯物理性丰富环境对于早期社会隔离导致的小鼠脑功能损害的纠正作用具有脑区特异性,能完全逆转海马依赖性的认知功能障碍,但不能缓解与内侧前额叶皮层相关的焦虑样行为增加和社会交往能力下降。这一发现强调了社会生活对早期大脑发育具有不可替代的作用。第二部分 丰富物理环境纠正了早期社会隔离对APP/PS1小鼠认知功能的损害作用阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种常见的神经退行性疾病,以进行性认知功能障碍和记忆损害为主要临床特征。社会隔离(social isolation,SI),包括独居、社交范围和活动减少都会增加AD发生的风险。在AD动物模型中,SI会加速认知功能障碍。相反,丰富环境(environmental enrichment,EE)比如社会交往、体育锻炼、教育和认知训练均可降低AD发生的风险。在AD动物模型中,EE可以通过淀粉样蛋白依赖性或非依赖性途径增强动物的认知功能。然而,丰富环境干预能否逆转SI对AD病理进程的不利影响尚不清楚。在本部分的实验中,我们探讨了 8周单纯物理性EE对隔离饲养的1月龄早发性家族性AD模型(APPswe/PSEN1dE9,APP/PS1)转基因小鼠疾病进程的影响。结果显示,单纯物理性EE逆转了 SI导致的认知功能障碍,其机制可能与炎症水平下降、细胞凋亡减少、突触可塑性和神经发生增强相关,与淀粉样斑块沉积和Aβ表达水平无关。但是,单纯物理性EE对APP/PS1小鼠社会交往能力、探索能力和焦虑样行为没有明显的延缓作用。本部分研究结果提示单纯物理性EE对SI所致的AD早期进程中认知和情感障碍的纠正作用具有明确的选择性。