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目的:观察低频重复经颅磁刺激(repeti ti ve transcrani al magnetic stimulation,rTMS)对脑梗死大鼠学习记忆功能改善和星形胶质细胞(astrocyte,AST)活化的影响,探讨低频rTMS作用于脑梗死后学习记忆障碍恢复的机制。方法:健康成年雄性100只(Sprague Dawley)SD大鼠,根据随机数字法分为对照组(即假手术组)、模型组、40%强度组、60%强度组、80%虽度组,每一组再进一步分为7d组和14d组两个亚组。大鼠大脑中动脉脑梗死模型(Middle Cerebral Artery Occlusion,MCAO)造模成功后,于24小时后各治疗组大鼠接受低频rTMS治疗,1次/日,持续至相应时间点结束治疗,每日均在早9:00-11:00进行。对照组、模型组不予以低频rTMS治疗,自由喂养。(1)7d组大鼠于术后第6d进行多功能反应箱学习实验,间隔24小时后进行记忆能力检测。记忆能力检测完毕后,当日对各组大鼠常规灌注取脑,行GFAP免疫荧光标记,观察各组大鼠海马CA1区、CA3区AST的表达情况。(2)14d组大鼠于术后,第8天进行Morris水迷宫(Morris Water Maze,MWM)游泳训练,每只大鼠训练2min。于术后第9d开始进行定位航行实验,每天4次,每两次间隔15mii n,持续4d,实验均在每天的同一时间点进行。术后第13d,撤除平台,进行空间探索实验,检测大鼠的空间记忆能力。术后第14d,各组大鼠常规灌注取脑,行GFAP免疫荧光标记,观察各组大鼠海马CA1区、CA3区AST的活化情况。结果:1、多功能反应箱实验结果(1)学习实验中:①潜伏期(SDL1):模型组大鼠的SDL1中位数为2.00,明显小于对照组、3个rTMS组(P<0.05);而对照组、3个rTMS组SDL1中位数虽大小不同,统计学差异不明显(P>0.05)。②错误次数(number of error,N):模型组大鼠N多于对照组、3个rTMS组(P<0.05);对照组、3个rTMS组进一步两两比较,N统计学无差异(P>0.05)。(2)记忆能力检测中:①潜伏期(SDL2):各组大鼠SDL2均较第一天增加。模型组大鼠的SDL2中位数为10.50,与对照组、60%虽度组相比,统计学差异明显(P<0.05);而与40%虽度组、80%强度组相比统计学差异不明显(P>0.05)。对照组、3个rTMS组进一步两两比较,SDL2统计学差异不明显(P>0.05)。②错误次数(number of error,N2):各组大鼠N2均小于N,与模型组比较,其他各组被电击次数少(P<0.05)。对照组、3个rTMS组进一步两两比较,N2统计学无差异(P>0.05)。2、Morris水迷宫实验结果(1)定位航行实验中①第1d:与对照组大鼠比较,模型组、40%强度组、80%虽度组平均游泳距离较对照组短(P<0.05);而60%虽度组平均游泳距离与对照组统计学无差异(P>0.05)。模型组大鼠的平均游泳距离小于3个rTMS组(P<0.05)。3个rTMS组进一步两两比较,差异性不明显(P>0.05)。②第2d:模型组大鼠的平均游泳距离显著短于对照组、3个rTMS组(P<0.05);而对照组、3个rTMS组进一步两两比较,平均游泳距离统计学无差异(P>0.05)。③第3d:与对照组大鼠比较,模型组、80%虽度组平均游泳距离较对照组短(P<0.05);而对照组与40%虽度组、60%强度组相比无差异(P>0.05)。模型组大鼠的平均游泳距离小于60%虽度组(P<0.05)。3个rTMS组进一步两两比较,统计学无差异(P>0.05)。④第4d:模型组大鼠的平均游泳距离小于对照组、60%强虽度组(P<0.05);对照组、3个rTMS组进一步两两比较,平均游泳距离差异不显著(P>0.05)。(2)空间探索实验①tP/tT 比值:与对照组比较,模型组、40%强度组、80%强度组的t P/tT比值较低(P<0.05);而模型组、40%强度组、80%虽度组的tP/t T 比值进一步两两比较,统计学差异不显著(P>0.05)。60%强度组t P/tT 比值与对照组比较,统计学差异不显著(P>0.05)。与60%虽度组比较,模型组、40%强度组、80%强度组的tP/t T 比值较低(P<0.05)。②dP/dT比值:与对照组比较,模型组、40%强度组、80%强度组的dP/dT 比值较低(P<0.05);而模型组、40%虽度组、80%虽度组的dP/dT 比值进一步两两比较,统计学差异不显著(P>0.05)。60%虽度组dP/dT 比值与对照组比较,无统计学明显差异(P>0.05)。与60%强度组比较,模型组、40%强度组、80%强度组的dP/dT 比值较低(P<0.05)。3、免疫荧光结果显示(1)脑缺血7d时:在海马CA1区、CA3区GFAP免疫荧光结果均显示:与对照组比较,模型组、3个rTMS组AST活化数量均增加(P<0.05)。与模型组比较,3个rTMS组AST活化数量增加明显(P<0.05)。3个rTMS组进一步两两比较,60%虽度组AST活化数多于其他2个rTMS组(P<0.05)。40%虽度组、80%虽度组的AST活化数量差异不明显(P>0.05)。(2)脑缺血14d时:在海马CA1区、CA3区GFAP免疫荧光结果均显示:与对照组比较,模型组、3个rTMS组AST活化数量均增加(P<0.05)。与模型组比较,3个rTMS组AST活化数量增加明显(P<0.05)。3个rTMS组进一步两两比较,60%虽度组AST活化多于其他2个rTMS组(P<0.05)。40%强虽度组、80%虽度组的AST活化数量差异不明显(P>0.05)。各组在7d点和14d点比较时,AST数量变化不大(P>0.05)。结论:1、MLAO模型鼠的学习记忆能力降低;经不同强度低频rTM;作用后,MCAO模型鼠的学习记忆能力得到改善,以60%强度组改善明显;2、脑梗死后海马结构可见到AST的活化、增值及迁移;不同强度低频rTMS作用后,AST的活化、增值及迁移能力进一步得到增强,以60%虽度组明显。推测:低频rTMS作用于MCAO模型鼠后,有助于大鼠学习记忆功能恢复,可能与低频rTMS促进梗死脑海马结构AST的活化有一定的关系。且rTMS治疗时,其作用效果与输出场强有一定的关系。