海马与学习记忆的关系

学习与记忆

海马与学习记忆的关系

摘 要：海马(hippocampus)并非指传统中医药理论指导临床运用的中药海马，而是指人类大脑颞内侧以及腹侧卷曲的海马回及齿状区。在与学习记忆有关的脑区中，海马结构的作用显得特别突出[1]。海马结构，属大脑边缘系统，近年来，AD与海马的神经生化和形态结构的联系是AD防治的研究热点。蒋云娜报道，Alcl3痴呆小鼠经中药治疗后，海马CA1区锥体细胞层神经元树突得以改善。这说明海马在AD发病和治疗上是一个值得关注的领域。海马与记忆有着密切的联系。海马通过脑干网状结构系统及皮质下行纤维接受来自视、听、触、痛等多种感觉信息，并参与调节内分泌活动。海马与记忆关系的研究，是近年来神经生理心理方面一个有趣而重要的进展。本文就心理学、神经生理学、神经解剖学、病理学等反方面来阐述海马与学习记忆的关系，并提出相关的提高学习记忆的方法。

关键词：海马 学习和记忆 心理学 神经生理学 神经解剖学 病理学

学习记忆是大脑最基本也是最重要的高级神经功能之一，是中枢神经系统功能的整合.海马与学习记忆的关系密切，众多研究表明，损毁双侧海马动物的学习记忆能力明显下降，对大鼠的分辨学习、防御条件反应的保持及空间习得能力都有破坏.脑缺血是危害人类健康的常见病、多发病，患者常有相应的运动、感知觉及学习记忆功能障碍，其中学习记忆障碍最为常见持久，且严重影响患者的预后及生活质量.诸多研究表明，康复治疗对缺血性脑梗死患者在改善感觉、运动、行为能力方面已获得明显的疗效.本实验即通过光化学法诱导的双侧海马梗死模型，观察大鼠双侧海马梗死后康复训练对学习记忆功能的影响.

1材料和方法

1.1材料

1.1.1自制冷光源由本科室和西安飞秒光电集团联合研制，光源为一充气氙灯，输出功率： Min 0008 W/cm2, Max 037 W/cm2，输出波长490～550 nm，波峰530 nm，输出端连一直径06 mm的石英光纤.

1.1.2实验动物及主要试剂2级SD大鼠30只，体质量为（210±10） g ，

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雄性，周龄8~10 wk，由本校实验动物中心提供；四氯四碘荧光素钠（虎红，RB，北京化工厂，批号： 870627），密封避光保存，使用前用生理盐水稀释为25 g/L的浓度.

1.2器材

1.2.1Morris水迷宫为一直径150 cm、高70 cm的圆池，内有乳白色溶液，水深47 cm.池壁上标有东南西北4个入水点，它们将水池分为4个象限.直径8 cm、高45 cm的白色站台，随机置于圆池内某一象限并固定，站台没于水面下2 cm.训练期间周围参照物保持不变.

1.2.2明暗箱一箱为明室，另一箱为暗室，均为35 cm×25 cm×30 cm，两室有一拱形小门相通，室底均为铜栅,先将大鼠放置在箱中适应3 min，然后通电5 min（50 V，交流电），并记录5 min内的钻洞次数(即错误反应次数)，24 h后进行测试，记录潜伏期和5 min内大鼠的钻洞次数.

1.3方法

1.3.1双侧海马梗死模型制作方法大鼠用20 g/L戊巴比妥钠按50 mg/kg常规麻醉后，将其俯卧于脑立体定位仪上，沿头颅正中切开头皮暴露颅骨，在前囟后48 mm、中线向左旁开36 mm处，用牙科钻轻轻钻一个直径约1 mm的骨窗，光纤管尾端至皮层下32 mm（海马CA1区），再定位右侧与之对称的位置，并开一个骨窗.于尾iv虎红（浓度为70 mg/kg）后，立即通过光纤管照射一侧海马组织，照射完毕时再补充原虎红剂量的一半，然后立即进行另一侧的冷光源照射.光照强度： Max，照射时间： 各30 min.术后缝合头皮，正常喂养.

1.3.2水迷宫训练第1日让大鼠自由游泳适应2 min，从第2日开始，从站台所占象限外的另3个象限随机选择一个入水点，将大鼠面向池壁放入池中，观察并记录大鼠寻找并爬上平台的潜伏期.如2 min内找不到站台，则将其在站台

指导老师：王少辉

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上放置30 s后再放回笼中，这时潜伏期记为120 s.训练时分别从3个不同的入水点入水，每次不同动物的入水点相同，训练顺序固定.此项主要训练大鼠的学习记忆功能和游泳能力.

1.3.3动物分组将30只大鼠于造模后随机分为康复组和制动组，各15只.于造模3 d后开始分别给予康复训练或制动，康复组每天上午训练3次，每次间隔10 min；制动组进入制动笼（长40 cm，直径6 cm的网状笼）中饲养，在头端有一容器给予食物和水，四肢和身体处于固定状态.

1.3.4学习记忆行为测试采用避暗法，该方法是测试被动回避反应；先将大鼠放置在箱中适应3 min，然后通电5 min（50 V，交流电），并记录5 min内的钻洞次数(即错误反应次数)，24 h后进行测试.如大鼠进入暗室，因暗室底通有微弱的电流刺激大鼠,故大鼠逃出暗室，5 min以内不进入暗室,就完成了学习，24 h后的测试就是记忆能力；把大鼠放入明室始至进入暗室的时间称作潜伏期,进入暗室的次数为错误次数.我们分别在大鼠造模前、造模后3 d（训练前）、康复训练后7,14,21 d进行学习记忆能力测试.

统计学处理: 采用SPSS120软件对明暗箱测试成绩进行统计，结果用 x±s表达，对造模前及造模3 d后的组内资料按配对设计进行配对t检验；对造模后各时间点数据进行重复测量数据的方差分析.

2结果

2.1明暗箱测试潜伏期康复组和制动组造模3 d后潜伏期明显较梗死前下降（t值分别为3364，4326；P值分别为0005，0001）；从方差分析结果看，康复组与制动组之间的潜伏期存在明显差别(F=5158，P=0031)，两组大鼠的记忆潜伏期均随时间逐渐恢复，但康复组较制动组恢复显著（Tab 1）.表1康复、制动组不同时间的明暗箱测试潜伏期

指导老师：王少辉 2

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2.2明暗箱测试错误次数康复组和制动组造模3 d后明暗箱错误次数明显增多（t值分别为-3873，-4000；P值分别为0002，0001）；从方差分析结果看，康复组较制动组的错误次数明显减少（F=4699，P=0039），两组大鼠的学习成绩均随时间逐渐恢复，但康复组较制动组恢复显著（Tab 2）.表2康复、制动组不同时间的明暗箱测试错误次数

3讨论

学习记忆是大脑最基本也是最重要的高级神经功能之一，是中枢神经系统功能的整合.海马与学习记忆的关系密切，众多研究表明，损毁双侧海马动物的学习记忆能力明显下降，对大鼠的分辨学习、防御条件反应的保持及空间习得能力都有破坏.而且研究表明海马与近期记忆有关，损伤海马可引起近期记忆的高度丧失，致使动物或患者丧失了学习新事物和新技巧的能力.在大鼠实验中还观察到海马参与了近期记忆中的情节记忆过程，与空间位置的学习有关.海马损伤或切除海马，将造成顺行性遗忘症.

在脑中风等脑缺血性疾病时，由于谷氨酸兴奋毒性作用，产生大量的自由基、兴奋性氨基酸，导致细胞内钙离子超载，造成神经细胞变性坏死，影响了神经元之间的信息传递，并最终引致脑功能障碍.海马CA1区对缺氧缺血特别敏感，刘汇波等发现大鼠双侧颈总动脉结扎后存活30 d时动物的海马CA1区神经元数目显著减少，大量神经细胞的轴突缺如,海马锥体细胞密度减低，模型大鼠还存在着与神经元损伤成正相关的学习记忆障碍.

诸多研究表明，康复治疗对缺血性脑梗死患者在改善感觉、运动、行为能力方面已获得明显的疗效；记忆是中枢神经的整合,记忆细胞和分子基础定位于突触，记忆形成的基础是突触效应增强.行 …… 此处隐藏：5920字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……