慢性应激对大鼠学习记忆能力和海马LTP的影响

 　　摘要 目的和方法：本研究采用一种多因素的21 d慢性应激动物模型，以Y 迷宫和 LTP为指标，探讨慢性应激对动物学习记忆能力和海马神经突触可塑性的影响。结果：长期慢性应激使大鼠空间学习记忆能力下降，而且，使中枢海马齿状回LT P的诱生受到抑制。结论：慢性应激可能使大鼠海马齿状回神经突触可塑性 降低，并进一步影响到学习记忆的功能。

　　中图分类号：　R338文献编识码:A

　　文章编号:10 00-6834(2000)04-0318-03

EFFECTS OF CHRONIC STRESS ON THE LEARNING AND

　　MEMORY ABILITY AND HIPPOCAMPAL LTP IN RATS

MA Qiang　 WANG Jing　 YANG Zhi-hua　 LIV Hong-tao　 CHAO Fu-huan

　　（Institute of Health and Environmental Medicine, Tianjin 300050）

　　ABSTRACT　　Aim and Methods: A chronic stress model in 21 days with multi-stres sors was applied to question the effects of stress on the learning and memory ab ility and the hippocampal neuronal synaptic plasticity in rats, using the Y maz e test and LTP electrophysiological recording in vivo. Results: The impairment of spatial learning and memory ability and an obvious suppression in LTP in hippocampal dentate gyrus was observed in stress group after chronic stress. Conclusion: The hippocampal synaptic plasticity may be decreased by the chronic stress. And then, the learning and memory ability may also be impaired consequently.

　　KEY WORDS:　 chronic stress;　hipocampus;　long-te rm potentiation(LTP);　learning and memory

　　心理紧张、紧急突发事件和其它应激因素会使机体产生应激反应。生理范围内的应激反 应对机体有利，益于机体快速适应外界环境的变化；但如果应激反应过强、时间过长则对机 体有害。研究发现，当人或动物处于强烈的急性应激或长期慢性应激的状况时，其学习记忆 能力会受到明显的影响［1］。如今，应激对脑功能、尤其对学习记忆能力的影响引 起了人们极大的关注，并己成为神经科学和心理学领域研究的热点问题［2］。

　　在中枢神经系统中，海马属边缘系统，是与学习记忆和情绪、行为功能密切相关的重要 脑区，而海马神经的突触塑性则与学习记忆功能密切相关。在脑科学的研究中，长时程增强 (long-term potentiation，LTP)效应被认为是神经突触可塑性和突触传递的一种表现形式 ，是学习记忆的神经细胞学基础。 LTP作为衡量海马神经突触可塑性的重要指标，己被广泛 应用［3］。

　　基于当前的研究热点，跟踪发展趋势，本研究采用一种多因素的慢性应激动物模型，以 Y迷宫和LTP为主要指标，就慢性应激对学习记忆能力及海马神经突触可塑性的影响进行了初 步研究。

　　1　方法

　　1．1　慢性应激动物模型

　　成年雄性Wistar大鼠20只(体重160 g左右，军事医学科学院卫生学环境医学研究所二级 动物房提供)，随机选10只作为应激组，10只作对照组。采用三种应激方式：束缚(6 h／d) 、电击足部(50 V，50 Hz，4 min/d)、 噪声(1 500 Hz，92 dB，1 h／d)，每天随机选一种 应激方式作用于应激组的动物，共应激21 d。具体过程为：第1、4、5、6、7、9、19 d噪声 应激，第2、8、14、15、16、17、18 d电击应激，第3、10、11、12、13、20、21 d束缚应 激。对照织在不受实验应激原的影响下，同期饲养21 d。

　　1．2　Y迷宫测验

　　动物于21 d应激后的第一天，进行Y迷宫测验。记录15次随机变换灯亮(电击)，动物向 灯亮处(正确)跑的次数。正确率＝正确次数／15。学习能力为第一天测验的正确率，记忆能 力为第二天测验的正确率。 Y迷宫的测验成绩反映空间学习记忆能力。

　　1．3　LTP记录

　　慢性应激48 h后，开始LTP实验。做过Y迷宫测验的动物，于测验结束24 h后做LTP。动 物用20％乌拉坦腹腔注射麻醉(1．5 g／kg)，在脑定位仪上固定头部。记录电极定位于大鼠 海马的齿状回(DG)(前囟后3．5 mm、中缝旁2．0 mm、硬脑膜下3．5 mm)，刺激电极定位于 脑同侧的中穿行通路(medial perforant pathway， MPP)上(前囟后8．0mm、中缝旁4．0 mm 、硬脑膜下3．0 mm)。

　　实验开始时，先用中等刺激电压的单刺激(interval 30 sec，duration 100usec)诱发 齿状回产生群峰电位(population spike， PS)，记录至少30 min，使PS幅值达到稳定。调 节刺激电压，使PS幅值达最大值；再下调刺激电压，使PS保持在其最大峰值的50％，固定此刺激电压。用单刺激，记录每5 min内P S的平均值，共记录30 min。然后，用高频刺激(hig h frequency stimulation，HFS)：2sec内10次 internal=5 msec， duration=100 usec，t rains=5的复合串刺激，诱发LTP。 HFS之后，再用 HFS前的单刺激，记录每5 min内P S的平均值，共记录60 min。

　　实验用生物电放大器及示波器： Dantec neuromatic 2 000 M。电刺激器： Nihonkohd en electronic stimulator sen-3201。

　　After

　　对 LTP实验，以 HFS前5 min内的 PS均值为100%,HFS前后各时间点记录的 PS均值与之 比较，以百分数(％)表示。

　　实验结果为同组各只动物实验数值的平均值，表示为：均数±标准差(±s) 。

　　实验组与对照组数据比较：t检验(Excel 97的统计学程序)， P＜0．05为有显著差 异。

　　2　结果

　　2.1　慢性应激对学习记忆能力的影响

　　经过21 d应激，反映动物空间学习记忆能力的Y迷宫测验成绩明显下降，表明慢性应激 对短期的学习记忆能力会产生明显的影响(图1)。应激组(n=5)的学习能力和记忆保持能 力均差于对照组(n=5)，差异显著(P＜0.01)。