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N.甲基-D-天门冬氨酸受体(N-methyl-D-aspatate receptor, NMDAR)介导的突触可塑性被认为是学习与记忆的机制。高表达NMDA受体的杏仁核接受众多感觉系统的投射,与恐惧等多种情绪反应有关。由于杏仁核外侧核(Lateral amygdala, LA)是几乎所有投射到杏仁核的感觉信息的入口,因此LA区NMDA受体介导的突触可塑性与多种情绪以及厌恶性学习和记忆相关,但是关于NMDA受体的NR2A亚基在杏仁核脑区突触可塑性以及相关情绪学习与记忆中的作用的研究较少,特别是2A亚基上调对杏仁核脑区突触可塑性和情绪学习记忆的影响未见任何报道。因此,本文利用前脑NR2A亚基过量表达转基因小鼠,通过离体脑片电生理实验和整体行为学实验,研究NR2A亚基过量表达对小鼠杏仁核脑区突触可塑性以及与杏仁核有关的厌恶性学习和记忆的影响。本课题的研究工作主要包括以下四部分：1.NR2A转基因小鼠杏仁核脑区NR2A亚基蛋白表达水平检测蛋白质印迹结果表明转基因小鼠杏仁核脑区NR2A亚基过量表达,同时NR2B亚基的表达量无明显变化。2.NR2A转基因小鼠杏仁核脑区突触可塑性分析采用离体脑片场电位记录技术,检测前脑NR2A亚基过量表达对转基因小鼠丘脑传入纤维投射到杏仁核外侧核通路(Thalamus-lateral amygdala, T-LA)的基本突触传递、长时程增强(Long-term potentiation, LTP)、长时程抑制(Long-term depression,LTD)的影响。1)基本的突触传递分析：比较NR2A转基因小鼠与同窝对照小鼠的兴奋性突触后电位(Field excited postsynaptic potential, fEPSP)的刺激强度-反应关系(Input-output curve)和双脉冲抑制反应(Paired pulse depression, PPD)。结果显示,与同窝对照小鼠相比,NR2A转基因小鼠杏仁核脑区Input-output和PPD曲线无明显改变,表明前脑NR2A亚基过量表达不影响小鼠杏仁核脑区突触前神经递质释放和突触后AMPA受体的功能。2)高频刺激诱导LTP的比较分析：通过HFS (High frequency stimulation)和TBS (Theta burst stimulation)刺激以及在脑脊液中加入不同GABAA受体拮抗剂bicuculine methiodide和picrotoxin来分析比较转基因小鼠LA区的LTP。结果显示,转基因小鼠与同窝野生型小鼠LA区LTP无显著性差异。3)低频刺激诱导LTD的比较分析：通过LFS(Low-frequency stimulus)和PP-LFS (Paired-pulse low-frequency stimulus)分析比较转基因小鼠LA区LTD的变化。结果显示,与同窝野生型小鼠相比,转基因小鼠的LTD明显受损。在脑脊液中加入NMDA受体拮抗剂AP5后,LFS和PP-LFS两种方法在野生型小鼠上不能诱导出LTD,说明在T-LA通路上,用LFS和PP-LFS两种刺激诱导出的LTD均是NMDA受体依赖的。3)比较NR2A转基因小鼠与同窝对照小鼠NMDA受体介导的刺激强度-反应曲线,结果显示,NR2A亚基表达上调显著提高丘脑-杏仁核外侧核通路NMDA受体介导的fEPSP幅度。以上结果提示,前脑NR2A亚基过量表达不影响杏仁核脑区突触前神经递质释放和突触后AMPA受体的功能,也不影响这条通路上LTP的诱导,但是却损害此通路上LTD的诱导,同时增强了此通路上NMDA受体介导的fEPSP幅度。3.NR2A转基因小鼠基本行为及情绪的研究1)利用转棒实验、开场实验检测转基因小鼠的基本运动能力：结果表明,转基因小鼠的运动协调能力和基本运动能力正常。2)利用开场实验、高架十字迷宫实验、悬尾实验检测转基因小鼠的焦虑情绪和抑郁情绪,实验结果表明,与野生型小鼠相比,转基因小鼠没有表现出异常的焦虑情绪和抑郁情绪。3)在小鼠经历应激事件后,再次利用高架十字迷宫实验检测转基因小鼠的焦虑情绪：结果表明,在经历应激事件后,转基因小鼠的焦虑情绪比野生型小鼠有显著的增高。以上结果提示,前脑NR2A亚基过量表达不影响小鼠的基本运动能力和情绪,但是会显著提高应激事件后小鼠的焦虑情绪。4.NR2A转基因小鼠厌恶性学习与记忆的研究1)利用高架T迷宫实验检测转基因小鼠以回避焦虑为动机的学习行为：结果表明,转基因小鼠以回避焦虑为动机的学习能力正常。2)利用主动回避实验检测转基因小鼠恐惧记忆的获得能力：结果表明,转基因小鼠恐惧记忆的获得能力正常。3)利用跳台实验检测转基因小鼠的短期恐惧记忆：结果表明,转基因小鼠的短期恐惧记忆正常。4)利用恐惧性条件反射的消退实验检测转基因小鼠恐惧记忆的消退：结果表明,转基因小鼠恐惧记忆的消退受损。以上结果提示,前脑NR2A亚基过量表达不影响小鼠厌恶性动机学习能力和短期恐惧记忆,但使转基因小鼠恐惧记忆的消退受损。通过以上结果,我们得到如下结论：前脑NR2A亚基过量表达可能通过改变NMDA受体通道动力学特性,使T-LA通路的LTD受损,从而影响转基因小鼠的恐惧性记忆的消退,为LTD是恐惧记忆消退的神经机制提供了电生理实验证据。