尼莫地平对高钙和东莨菪碱所致记忆障碍的改善作用

利用氯化钙和东莨菪碱（海马内注射）分别造成小鼠学习、记忆障碍模型,观察了尼莫地平（腹腔注射）对学习记忆障碍的影响,并以3H—Leu为标记物进行同位素示踪,观察了三种药物对小鼠海马突触体摄取3H—Leu的影响。结果表明,尼莫地平能改善氯化钙和东莨菪碱所致的学习记忆障碍,但不能逆转这两种药物导致的3H—Leu掺入量的减少。提示钙拮抗剂尼莫地平改善化学性记忆障碍的作用不通过促进突触蛋白合成的途径。     

东莨菪碱所致记忆障碍的脑内突触机制

研究问题是东莨菪碱所致记忆障碍的脑内突触机制,在东莨菪碱所致记忆障碍模型上定量分析屯小鼠海马ＣＡ３区ＧｒａｙＩ突触界面结构参数的变化。     

丰富环境对脑缺血大鼠突触界面结构修饰和PSD-95基因表达的影响

探讨丰富环境干预对局部脑缺血大鼠突触界面结构修饰和突触后致密物-95 (postsynaptic density-95,PSD-95 ) mRNA表达的影响。栓塞健康雄性Sprague-Dawley大鼠的右侧大脑中动脉,建立脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型后,分为丰富环境缺血组(IE)、标准环境缺血组(IS),同时分别设丰富环境假手术组(SE)、标准环境假手术组(SS)。以Morris水迷宫检测大鼠的空间学习记忆能力,应用透射电镜、图像分析和细胞形态计量学技术,观察海马CA1区和额叶皮层突触界面结构变化,采用RT-PCR检测突触后脚手架蛋白PSD-95 mRNA的表达。结果表明：丰富环境干预能有效改善脑缺血导致的空间学习记忆能力下降,并对正常大鼠的空间学习记忆能力也有改善作用。同时,丰富环境干预能抑制局部脑缺血导致的突触数密度减少,该作用对额叶皮层特别明显;丰富环境干预不同程度地逆转脑缺血造成的突触界面参数变化,特别使突触间隙宽度显著减小、PSD厚度明显增加;并有效抑制因脑缺血诱导的PSD-95 mRNA表达下调。以上结果提示,丰富环境改善脑缺血大鼠的空间学习记忆能力可能与其促进缺血区边缘组织突触界面结构修饰,提高PSD-95 mRNA表达有关     

小鼠的记忆与脑内突触结构参数变化的相关性

比较不同月龄小鼠学习记忆力与脑内突触结构参数变化的相关性。选用１月龄和６月龄小鼠,用Ｙ－迷宫检测分辨学习能力,用一次性被动回避反应检测记忆力。然后杀鼠取脑,进行超微结构观察和定量分析测定。结果表明：（１）１月龄小鼠的分辨学习能力优于６月龄小鼠,记忆力也有优于６月龄小鼠的趋势。（２）无论在海马或大脑皮层体区,有两种结构参数有一致性增龄变化,即６月龄小鼠突触界面曲率都比１月龄小鼠显著和极显著增大;而６月龄小鼠上述两脑区的突触后致密物质厚度都极显著地小于１月龄小鼠。实验结果提示,脑内突触界面结构的增龄性变化可能是学习记忆力增龄性变化的结构基础。     

高压氧对老年小鼠记忆力及脑内Ca~(2+)的影响

观察常压（１０１．３ｋＰａ）及高压（２５３．３ｋＰａ）吸氧处理后老年小鼠学习记忆的改善情况,并测定４个主要脑区（皮层,海马,小脑,间脑）突触体内钙离子浓度,结果表明,常压及高压吸氧可明显增强老年小鼠在新异的自我活动能力,并且显著提高记忆保持力,对衰老引起的脑内高下现象具有明显的抑制效应,其中２５３．３ｋＰａ高压氧降钙效果更明显,脑内高钙与记忆衰退密切相关,提示高压氧可能是通过降钙作用而改善脑老化而     

环境雌激素双酚A对成年小鼠学习记忆和突触结构的影响*

双酚A (bisphenol, BPA)是一种广泛存在的环境内分泌干扰物,它可与雌激素受体结合干扰内源性雌激素对中枢神经系统的调控作用。本研究通过将10周龄小鼠灌胃染毒BPA (0.4、4、40 mg/kg/day)3个月,研究长期BPA暴露对成年小鼠记忆行为和突触可塑性的影响。开场行为测试结果表明, BPA (0.4、4、40 mg/kg/day)增加雄性的站立次数和理毛频率, BPA (4 mg/kg/day)却显著减少雌鼠的站立次数。水迷宫和被动回避行为模型检测显示, BPA主要损伤雄鼠的空间学习记忆和被动回避记忆。通过制备海马CA1区超薄切片后,电镜观测发现, BPA (0.4、40 mg/kg/day)暴露降低雄鼠海马CA1区突触数密度,缩短雄鼠突触前活性带长度,减小雄鼠突触后致密体(PSD)厚度,增加雄鼠突触间隙宽度。进一步用Western blot方法检测突触前、后的标志性蛋白Synapsin I和PSD95以及兴奋性氨基酸NMDA受体NR1亚基和AMPA受体GluR1亚基蛋白的表达,发现BPA暴露致雄鼠Synapsin I、PSD95、NR1蛋白表达水平下调。而BPA对雌鼠的记忆行为、突触形态、突触蛋白和受体蛋白均没有明显作用。以上结果提示长期B PA暴露性别特异性地影响成年小鼠的活动性和探究行为,损伤雄鼠的学习记忆,这些作用可能通过下调突触蛋白和NMDA受体的表达而负性影响突触结构可塑性,最终影响雄鼠的学习记忆功能。     

Org-2766对小鼠学习记忆的影响及其与脑内蛋白质合成的关系

以一次性被动回避反应和Y-迷宫分辨学习为学习记忆模型,研究了Org-2766对小鼠学习记忆的影响。结果表明:Org-2766能延缓小鼠被动回避反应的消退;促进分辨学习,并能改善由于注射茴香霉素而引起的遗忘。 以海马、丘脑突触体对[~3H]-亮氨酸的摄取影响,探讨了Org-2766促进记忆的作用与蛋白质合成的关系。结果表明:茴香霉素抑制海马、丘脑突触体摄取[~3H]-亮氨酸;Org-2766可减轻该抑制作用,使摄取量基本恢复正常。提示:Org-2766促进记忆的作用可能与脑内蛋白质有关。     

颞叶梗塞致学习记忆障碍的机制研究──微透析分析与超微结构观察

应用光化学的方法建立了颞叶梗塞性学习记忆障碍动物模型。海马区神经介质类氨基酸的变化用微透析技术进行活体动态观测、超微结构改变用ＴＥＭ电镜观察,并同时观察光镜下的神经细胞变化及鼠的学习记忆障碍。结果发现：（１）颞叶梗塞性痴呆鼠其海马区有大量兴奋性和抑制性氨基酸释放;（２）痴呆鼠海马区神经突触有大量囊泡聚集,晚期大小不均;（３）痴呆鼠脑新皮层及海马锥体细胞均有选择性坏死;（４）氨基酸的释放量与选择性神经细胞损伤及学习记忆障碍有关。     

NMDA受体在海马习得性长时程突触增强形成中的作用

本文应用慢性埋植技术以电生理学结合行为学的方法,在大鼠条件性饮水反应的建立中,于每实验日训练开始前给海马CA_3区微量注射NMDA受体拮颃剂2-amino-5-phosphonovalerate(APV),观察它对海马CA_s区突触效应及与之相关的条件性行为反应的影响。发现注射APV后对CA_3区突触效应的习得性长时程增强的产生有显著的抑制性影响,相应地条件性饮水反应的建立也受到显著的抑制,提示NMDA受体参与习得性LTP的产主。     

慢性应激对大鼠空间学习记忆及海马和前脑皮层突触体膜流动性的影响

慢性应激对学习记忆功能的影响是神经科学的热点问题, 在脑内, 海马和前额叶是与学习记忆功能密切相关的重要脑区, 也是应激易累及损伤的主要靶区。膜流动性的改变在神经细胞功能活动中起重要作用。为探讨慢性应激对大鼠空间学习记忆功能的影响及前脑皮层和海马突触体膜流动性的作用。采用多因素慢性应激动物模型, 通过开场试验和Morris水迷宫测试大鼠行为及空间学习记忆能力; 并且测定大鼠前脑皮层和海马突触体膜流动性和突触体内游离Ca2+浓度的变化。研究结果显示, 与对照组相比, 应激组大鼠在应激后即刻, 在新异环境中的自发活动和探究行为显著降低(p<0.05, p<0.01), 空间学习记忆能力明显下降(p<0.05, p <0.01); 并且应激组大鼠前脑皮层和海马突触体膜流动性显著降低(p <0.05, p <0.01); 而突触体内游离Ca2+浓度的显著增加 (p <0.05, p <0.01)。停止应激后一周, 应激大鼠的各项指标有所恢复, 但仍未达到正常水平。研究结果提示, 慢性应激引起大鼠明显的开场行为改变和空间学习记忆功能障碍, 这些变化可能与突触体膜流动性和突触体内游离Ca2+浓度的变化密切相关。     

Differential roles of hippocampal metabotropic glutamate receptors 1 and 5 in inhibitory avoidance learning

Group I metabotropic glutamate receptors (mGlu1 and 5) have been implicated in synaptic plasticity and learning and memory. However, much of our understanding of how these receptors in different brain regions contribute to distinct memory stages in different learning tasks remains incomplete. The present study investigated the effects of the mGlu5 receptor antagonist, 2-methyl-6-(phenylethynyl)-pyridine (MPEP), and mGlu1 receptor antagonist, (S)-(+)-alpha-amino-4-carboxy-2-methylbenzene-acetic acid (LY 367385) in the dorsal hippocampus on the consolidation and extinction of memory for inhibitory avoidance learning. Male, Sprague-Dawley rats were trained in a single-trial step-down inhibitory avoidance task. MPEP, LY 367385 or saline were infused bilaterally into the CA1 region immediately after training or immediately after the first retention test which was given 24h after training. Rats receiving MPEP (1.5 or 5.0 microg/side) or LY 367385 (0.7 or 2.0 microg/side) infusion exhibited a dose-dependent decrease in retention when tested 24h later. MPEP was ineffective while LY 367385 significantly attenuated extinction when injected after the first retention test using an extinction procedure. These findings indicate a selective participation of hippocampal group I mGlu receptors in memory processing in this task.     

同一学习中海马不同区的习得性长时程突触增强的形成

本研究探查大鼠分辨学习中海马齿状回(DG)和CA_3区突触效应的变化及其相互关系,以探讨同一学习中海马不同区突触可塑性变化的特点及其相互关系,进一步论证习得性长时程增强(LTP)是学习和记忆的神经基础。发现:(1)穿通纤维的单个刺激可在DG和CA_3同时记录到潜伏期、峰值和波形各异的群体峰电位(PS);在一定范围内PS随刺激强度的增加而增大,但DG的PS增大程度比CA_3的小;据此,检测刺激的强度应选在该范围内。(2)随着行为训练,DG和CA_3区的突触传递同时产生LTP,两者LTP的发展是显著正相关关系(P<0.01),PS峰值同时达到最高水平,且先于分辨反应达学会标准,首次表明在同一学习中大鼠海马的DG和CA_3的习得性LTP是同时产生的。本研究还表明,在慢性实验下同时记录和分析行为学习中海马两个区突触效应的变化及其相互关系是可能的,这给从神经环路角度研究学习和记忆的突触机制提供了有用的模型。     

Susceptibility to induction of long-term depression is associated with impaired memory in aged Fischer 344 rats

The current study employed aged and young male Fischer 344 rats to examine the relationship between long-term depression (LTD), age, and memory. Memory performance was measured on two tasks that are sensitive to hippocampal function; inhibitory avoidance and spatial discrimination on the Morris water maze. The slope of the extracellular excitatory postsynaptic field potential was recorded from CA3-CA1 synapses in hippocampal slices. Low frequency stimulation (LFS) induced a modest LTD only in aged animals under standard recording conditions. The decrease in synaptic transmission examined only in aged animals correlated with memory scores on the spatial task and LTD was not observed in aged animals with the highest memory scores. LTD induction was facilitated by increasing the Ca(2+)/Mg(2+) ratio of the recording medium or employing a paired-pulse stimulation paradigm. Age differences disappeared when LFS was delivered under conditions of elevated Ca(2+)/Mg(2+) in the recording medium. Using multiple induction episodes under conditions which facilitate LTD-induction, no age-related difference was observed in the maximum level of LTD. The results indicate that the increased susceptibility to LTD induction is associated with impaired memory and results from a shift in the induction process. The possible relationship between LTD and memory function is discussed.     

Eye-blink conditioning is associated with changes in synaptic ultrastructure in the rabbit interpositus nuclei

Eye-blink conditioning involves the pairing of a conditioned stimulus (usually a tone) to an unconditioned stimulus (air puff), and it is well established that an intact cerebellum and interpositus nucleus, in particular, are required for this form of classical conditioning. Changes in synaptic number or structure have long been proposed as a mechanism that may underlie learning and memory, but localizing these changes has been difficult. Thus, the current experiment took advantage of the large amount of research conducted on the neural circuitry that supports eye-blink conditioning by examining synaptic changes in the rabbit interpositus nucleus. Synaptic quantifications included total number of synapses per neuron, numbers of excitatory versus inhibitory synapses, synaptic curvature, synaptic perforations, and the maximum length of the synapses. No overall changes in synaptic number, shape, or perforations were observed. There was, however, a significant increase in the length of excitatory synapses in the conditioned animals. This increase in synaptic length was particularly evident in the concave-shaped synapses. These results, together with previous findings, begin to describe a sequence of synaptic change in the interpositus nuclei following eye-blink conditioning that would appear to begin with structural change and end with an increase in synaptic number.     

急性生理应激对大鼠的行为及脑神经颗粒素磷酸化水平的影响

突触特异性蛋白质在应激所致行为效应的中枢机制中的可能角色日益受到关注。神经颗粒素（Neurogranin,NG）是一种新发现的突触特异性蛋白质,主要分布在前额叶、杏仁核和海马区域,参与突触结构和功能可塑性机制,可能涉及到应激所致行为效应中枢机制。但是,关于NG、应激和行为之间的关系国内外尚缺乏系统的研究报道。本研究主要是探讨急性生理应激对大鼠行为和NG的作用,以及NG的变化与应激性行为效应之间的相互关系。以急性强迫性冷水游泳应激,建立生理应激动物模型。将40只雄性SD大鼠随机分为游泳应激组1（SS1,接受游泳应激和行为测试）、游泳应激组2（SS2,接受游泳应激而不接受行为测试）、正常对照组1（C1,接受行为测试）和正常对照组（C2,不给予任何处理）（n=10）。以旷场行为和高架十字迷宫任务来评定大鼠应激后的行为变化,Western blotting方法测定海马和前脑皮层中的NG含量和磷酸化水平。结果表明：应激后SS1组的呆滞行为增加,与C1组比较,差异有显著性, P<0.01; SS1组海马的NG含量和NG磷酸化水平增高,与C1和C2组相比,差异有显著性,均为P<0.05; SS1组皮层的NG含量增高,与C1和C2组相比,差异有显著性,均为P<0.01;SS1组皮层的NG磷酸化水平增高,与C1组相比,差异具有显著性,P<0.01;前脑皮层的NG磷酸化水平与呆滞行为之间的相关达显著水平。提示该应激源能诱发动物明显的恐惧反应,呆滞行为是反映急性生理应激导致行为障碍的敏感的行为学指标,海马和前脑皮层均是对急性生理应激反应敏感的脑区。NG的磷酸化水平可能是反映急性生理应激所致行为障碍的一项新的生物学指标     

急性情绪应激对大鼠行为和脑神经颗粒素磷酸化水平的影响

为探讨急性情绪应激对大鼠旷场行为的影响,以及脑神经颗粒素（Neuroganin,NG）变化与应激性行为效应之间的相互关系。以急性不确定性空瓶刺激,建立情绪应激动物模型。将40只雄性SD大鼠随机分为情绪应激组1（ES1,接受情绪应激和旷场测试）、情绪应激组2（ES2,只接受情绪应激）、正常对照组1（C1,无情绪应激,但接受旷场测试）和正常对照组（C2,无情绪应激,也无旷场测试）（n=10）。以旷场行为和高架十字迷宫任务来评定大鼠应激后的行为变化,Western印迹杂交法（Western blotting）测定海马和前脑皮层中的NG含量和磷酸化水平。结果表明：（1） 应激后ES1组的水平活动增加,与C1组比较,差异有显著性, p<0.01;（2）ES1组海马和前脑皮层的NG磷酸化水平高于C1和C2组,差异有显著性, 均为p<0.05; ES2组的前脑皮层NG的磷酸化水平高于C1组,差异有显著性,为p<0.05;（3） 海马的NG磷酸化水平与水平活动之间的相关达显著水平。提示急性情绪应激能导致动物明显的行为改变如焦虑,这种行为改变可能与脑内NG磷酸化水平的变化有关。水平活动可能是反映急性情绪应激的较敏感行为指标,海马NG磷酸化水平可能是预测急性情绪应激所致焦虑或抑郁行为的较敏感生物学指标     

Synapse specificity of long-term potentiation breaks down with aging

Memory shows age-related decline. According to the current prevailing theoretical model, encoding of memories relies on modifications in the strength of the synapses connecting the different cells within a neuronal network. The selective increases in synaptic weight are thought to be biologically implemented by long-term potentiation (LTP). Here, we report that tetanic stimulation of afferent fibers in slices from 12-mo-old mice triggers an LTP not restricted to the activated synapses. This phenomenon, which can be anticipated to hinder memory encoding, is suppressed by blocking either L-type Ca(++) channels or Ca(++)-induced Ca(++) release, both well known to become disregulated with aging.