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随着我国社会经济的飞速发展,从学校教育到社会生活,高强度的学习工作随处可见。在这种高压快节奏的环境下,人们常常会为了完成任务而牺牲睡眠时间,睡眠缺失成了一种较为常见的社会现象。青少年处于身心发育的重要阶段,并且通常都面临繁重的课业负担和升学压力;相对于成年人,在睡眠时间上他们有更高的生理需求,而学习任务却又使他们无法避免熬夜甚至通宵无眠。偶尔短时间的睡眠不足带来的不良影响虽然可以通过睡眠补偿得到恢复,但是日积月累长此以往,仍会对机体造成不可逆的损伤。而对于部分易感性较强的青少年,长期的睡眠不足可能会导致睡眠质量的持续下降,表现出睡眠障碍的倾向,这一阶段的个体通常会入睡困难且睡眠较浅,难以进入深度睡眠。因此,从基础水平上对短期睡眠剥夺损伤学习记忆的神经机制进行研究,能够深入理解其背后的运作机制,为合理规范的作息养成和临床药物干预提供帮助。本研究采用改良的多平台水环境法剥夺动物的快速眼动睡眠(Rapid eye-movement sleep deprivation,REMSD),模拟了入睡困难和无法进入深睡眠的状态。既往研究证明内源性大麻素系统(Endocannabinoid System,ECS)分别与睡眠和学习记忆均存在显著相关性,因而我们从该系统着手,结合分子生物学和电生理学方法,探究了 ECS在睡眠剥夺损伤学习记忆的过程中可能扮演的角色。实验选用对应人类青少年时期的4周左右的雄性C57BL/6J小鼠,24小时的REMSD后,采用旷场、高架十字迷宫评估小鼠的焦虑样行为;新位置识别和Morris水迷宫实验用于评估空间学习记忆;剥离小鼠的双侧海马并制备总蛋白样品,蛋白浓度定量后使用Western blot法测定ECS相关的各类合成酶、受体、降解酶的蛋白表达水平;使用脑片膜片钳方法,以全细胞记录模式采集电生理数据,分析ECS介导的短时程突触可塑性(DSE,DSI)在睡眠剥夺后的变化。主要结果如下:1.24小时REMSD不影响青少年小鼠的焦虑样行为表现;2.24小时REMSD损伤了青少年小鼠在新位置识别任务中的记忆提取,不影响在水迷宫中的表现;3.24小时REMSD后青少年小鼠海马单酰甘油酯酶(Monoacylglycerol lipase,MAGL)蛋白表达水平下降,其他蛋白的表达水平未见显著变化;4.24小时REMSD损伤青少年小鼠海马CA1区LTP;5.24小时REMSD后青少年小鼠海马锥体神经元上DSI幅值降低,DSE幅值未发生显著变化。综上所述,24小时的REMSD损伤了青少年小鼠在低动机水平、需要更多主观能动性的学习任务(新位置识别)中的表现,不影响高动机水平、不需要较多主观能动性的学习任务(水迷宫)中的表现。这些行为学现象可能与小鼠海马区ECS活动水平有关,ECS能通过MAGL水平下调来缓解REMSD的损伤。但是对于低动机水平的任务,可能需要更低水平的MAGL水平才能有效缓解,更低水平的MAGL意味着突触间隙的2-AG浓度更高,抑制性突触后CB1R的强直性激活水平更高(能有效提高区域神经元的兴奋性)。