避暗實(shí)驗(yàn)、Y迷宮測(cè)試對(duì)大鼠記憶功能的影響機(jī)制

Ø 摘要 　

目的:探討避暗實(shí)驗(yàn)、Y迷宮測(cè)試對(duì)大鼠記憶功能的影響機(jī)制。

方法:24只雄性SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、+ 10 Gz組和推拉組3組,每組8只。記錄處理后不同時(shí)間大鼠記憶功能的變化。結(jié)果:推拉組避暗實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤數(shù)及錯(cuò)誤時(shí)間在暴露后較對(duì)照組顯著增加〔6 h分別為(3. 3±1.0) 、(2.3±0.6) s、vs (0.0±0.0) 、(0.0±0.0) s ;6 d分別為(0.3±0.5) 、(1. 3±0.9)s、vs(0. 3±0.5) 、(0.1±0.2)s , ( P< 0.01)〕,較+ 10Gz組也顯著增加;潛伏期在暴露后則較對(duì)照組顯著縮短( P<0.01) 。推拉組迷宮實(shí)驗(yàn)的正確率在暴露后即刻為(82.5±4.6) % ,2 d為(75.0±16.0) % ,分別較對(duì)照組的(92. 5±4.6) %、(100.0±0 0) %顯著降低( P< 0.01) 。反應(yīng)時(shí)在暴露后即刻為(33.6±12. 9)s , 2 d為(67.4±32.9)s , 與對(duì)照組及+ 10 Gz組相比較則顯著延長(zhǎng)(P< 0.01) 。結(jié)論:推拉動(dòng)作后再進(jìn)行+ 10Gz暴露3 min可導(dǎo)致大鼠嚴(yán)重的持續(xù)性記憶功能障礙。

關(guān)鍵詞: 　加速度, 　推拉動(dòng)作, 　推拉效應(yīng), 　記憶

Ø 對(duì)象和方法

1.1　實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 　　 

雄性SD大鼠24只(本校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供) ,體重(185±10)g ,領(lǐng)回后先飼養(yǎng)1周并使其適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,排除驚嚇、環(huán)境等因素對(duì)大鼠記憶和行為的影響。將大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、+10 Gz組和推拉組3個(gè)組,每組8只動(dòng)物。

Ø 動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1　動(dòng)物暴露方法 　

采用半徑為2m的動(dòng)物離心機(jī)模擬+Gz ,大鼠水平固定于離心機(jī)的轉(zhuǎn)臂上,大鼠頭部朝向離心機(jī)旋轉(zhuǎn)軸心。推拉組先進(jìn)行- 1Gz暴露1 min ,隨即進(jìn)行+10 Gz暴露,峰值作用時(shí)間為3 min。+10Gz組只進(jìn)行+10Gz暴露,峰值作用時(shí)間也為3 min ,加速度增長(zhǎng)率均為1 G·s- 1。對(duì)照組僅放置于有機(jī)玻璃盒中3min ,但不進(jìn)行+Gz暴露。

1.2.2　避暗實(shí)驗(yàn)

以大鼠在明箱中停留的時(shí)間超過(guò)5 min為學(xué)會(huì)。學(xué)會(huì)后記錄在5 min內(nèi)大鼠的錯(cuò)誤數(shù)、錯(cuò)誤時(shí)間和潛伏期。學(xué)習(xí)及記憶測(cè)量的時(shí)機(jī)同Y -型迷宮實(shí)驗(yàn)。

1.2.3　Y -型迷宮實(shí)驗(yàn)

動(dòng)物連續(xù)10次中有9次(90 %)反應(yīng)正確定為學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。24 h后進(jìn)行+ Gz暴露,然后于暴露結(jié)束后的即刻、6 h、1 d、2 d、4 d和6 d觀察大鼠正確率和完成這10次檢測(cè)所需的反應(yīng)時(shí)的改變,每次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10次檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為每天上午8 :00～12 :00 (6 h點(diǎn)在暴露當(dāng)天的下午3 :00～5 :00) ,在同一環(huán)境相似的條件下進(jìn)行。1.3　統(tǒng)計(jì)學(xué)處理　所有數(shù)據(jù)以均數(shù) ±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用“SPSS 10. 0 FOR WINDOWS”進(jìn)行隨機(jī)單位組方差分析,兩組間比較用t 檢驗(yàn)。

Ø 結(jié)果

2.1　各組大鼠避暗實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤數(shù)、錯(cuò)誤時(shí)間和潛伏期的變化　由表1可見(jiàn),對(duì)照組大鼠錯(cuò)誤數(shù)及錯(cuò)誤時(shí)間隨著測(cè)量次數(shù)的增加與基礎(chǔ)值相比無(wú)顯著改變; + 10 Gz組大鼠錯(cuò)誤數(shù)及錯(cuò)誤時(shí)間僅在暴露后6h時(shí)較基礎(chǔ)值顯著增加( P< 0. 01) ,較對(duì)照組大鼠也有顯著性差異( P< 0. 01) ;推拉組大鼠錯(cuò)誤數(shù)及錯(cuò)誤時(shí)間在暴露后6 h及6 d時(shí)均較基礎(chǔ)值顯著增加( P< 0. 01) ,同時(shí)還較對(duì)照組和+ 10 Gz組大鼠顯著增加( P< 0. 01) 。對(duì)照組大鼠潛伏期隨著測(cè)量次數(shù)的增加較基礎(chǔ)值沒(méi)有顯著性改變; + 10 Gz組大鼠潛伏期在暴露后沒(méi)有顯著改變,各時(shí)間點(diǎn)較對(duì)照組均無(wú)顯著差異;推拉組大鼠潛伏期在暴露后6 h、2 d、4 d及6 d時(shí)較基礎(chǔ)值顯著縮短( P< 0. 01) ,較對(duì)照組和+ 10 Gz組也顯著縮短( P< 0. 01) 。

2.2　各組大鼠迷宮實(shí)驗(yàn)的正確率和反應(yīng)時(shí)的變化對(duì)照組大鼠正確率隨著測(cè)量次數(shù)的增加較基礎(chǔ)值先降低后升高( P< 0. 01) ; + 10 Gz 組大鼠正確率在暴露后即刻與2 d時(shí)較基礎(chǔ)值顯著降低( P< 0. 01) ,各時(shí)間點(diǎn)較對(duì)照組大鼠均無(wú)顯著性差異;推拉組大鼠正確率在暴露后即刻與2 d時(shí)較基礎(chǔ)值均顯著降低( P< 0. 01) ,較對(duì)照組也顯著降低( P< 0. 01) 。對(duì)照組大鼠反應(yīng)時(shí)隨著測(cè)量次數(shù)的增加較基礎(chǔ)值逐漸縮短( P< 0. 01) ; + 10 Gz 組大鼠反應(yīng)時(shí)在暴露后即刻與2 d時(shí)較基礎(chǔ)值顯著延長(zhǎng)( P< 0. 05) ,較對(duì)照組顯著延長(zhǎng)( P< 0. 01) ;推拉組大鼠反應(yīng)時(shí)在暴露后即刻、2 d及4 d時(shí)較基礎(chǔ)值均顯著延長(zhǎng)( P< 0. 05) ,同時(shí)還較對(duì)照組及+ 10 Gz組顯著延長(zhǎng)( P< 0. 05,P< 0. 01,) 。

Ø 討論

　　近年來(lái),戰(zhàn)斗機(jī)在機(jī)動(dòng)飛行中做推拉動(dòng)作有增加的趨勢(shì)。據(jù)報(bào)道,美國(guó)1982～1996年機(jī)毀或人亡嚴(yán)重G - LOC事故中,12. 5 %事故前很大可能存在推拉動(dòng)作,29 %有可能存在推拉動(dòng)作,特技飛行員經(jīng)歷的G - LOC中有47 %明顯與推拉效應(yīng) 有關(guān)。過(guò)去考慮人對(duì)- Gz 的耐力低,飛機(jī)上又沒(méi)有專用的抗荷裝備,因此要求飛行員應(yīng)盡量回避做- Gz動(dòng)作。現(xiàn)代戰(zhàn)術(shù)上要求戰(zhàn)斗機(jī)以快速動(dòng)作奇襲對(duì)方,同時(shí)為了減少雷達(dá)發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì),因此推拉動(dòng)作在實(shí)際飛行中是經(jīng)常發(fā)生的。學(xué)習(xí)與記憶是動(dòng)物和人類賴以生存所不可缺的重要腦功能,是相互聯(lián)系的神經(jīng)過(guò)程,是神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的外在表現(xiàn),可以反映神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀態(tài)。對(duì)人類來(lái)說(shuō),它又是進(jìn)行智力活動(dòng)的基礎(chǔ),學(xué)習(xí)是指新行為(經(jīng)驗(yàn))的獲得和發(fā)展,而通過(guò)學(xué)習(xí)獲得經(jīng)驗(yàn)的保持和再現(xiàn),這就是記憶。Y -迷宮實(shí)驗(yàn)是用來(lái)檢測(cè)大鼠視覺(jué)及空間位置判斷識(shí)別能力的一種方法。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, + 10 Gz 組大鼠僅在暴露后即刻和2 d時(shí)反應(yīng)時(shí)較對(duì)照組顯著延長(zhǎng),而在其它時(shí)間點(diǎn)與對(duì)照組及自身暴露前相比則沒(méi)有顯著性差異。從+ Gz暴露后1 d時(shí)開(kāi)始,推拉組大鼠反應(yīng)時(shí)較+ 10 Gz組及對(duì)照組顯著延長(zhǎng),而正確率較+ 10 Gz組及對(duì)照組顯著降低,直到4 d時(shí)還未恢復(fù)正常,提示推拉動(dòng)作后再+ 10 Gz暴露3 min使大鼠的記憶能力明顯的持續(xù)性的降低,在2d時(shí)這種降低*顯著。

　　在避暗實(shí)驗(yàn)（參考m.smoke-sabre.com）中,推拉組大鼠錯(cuò)誤次數(shù)及錯(cuò)誤時(shí)間在暴露后6 h及6 d時(shí)較對(duì)照組和+ 10 Gz組顯著增多,潛伏期在暴露后6 h、2 d、4 d及6 d時(shí)較對(duì)照組和+ 10 Gz組顯著縮短;而+ 10 Gz組大鼠錯(cuò)誤次數(shù)及錯(cuò)誤時(shí)間僅在暴露后6 h時(shí)較對(duì)照組顯著增多,潛伏期與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著性差異。說(shuō)明推拉效應(yīng)加重了+ Gz暴露對(duì)大鼠記憶功能的影響。大量的離心機(jī)試驗(yàn)證實(shí),推拉動(dòng)作可使其后的+ Gz耐力下降,心率變慢,動(dòng)脈血壓、基礎(chǔ)阻抗、和總外周阻力反射調(diào)節(jié)均下降,每搏量增加等。分析其原因,可能是在- 1 Gz時(shí),血液向頭部慣性移位,急劇升高的頸動(dòng)脈血壓引起頸動(dòng)脈竇、主動(dòng)脈弓壓力感受器強(qiáng)烈的神經(jīng)反射,使心迷走**活動(dòng)增強(qiáng),交感**抑制,產(chǎn)生心動(dòng)徐緩,心輸出量大量減少,總外周阻力降低的效應(yīng),導(dǎo)致心水平血壓降低。- 1 Gz 結(jié)束后,上述效應(yīng)并不能立即消退,因此在隨后+ 10 Gz作用時(shí),頭水平血壓比沒(méi)有預(yù)先- 1 Gz 作用時(shí)降低更嚴(yán)重。同時(shí)由于心迷走**活動(dòng)仍較強(qiáng),交感**仍處于抑制狀態(tài),使頸動(dòng)脈竇區(qū)壓力感受器對(duì)這時(shí)低血壓的反射性反應(yīng)受影響。- 1 Gz不但使隨后+ 10 Gz時(shí)的頭水平血壓更加下降,而且損害了人體對(duì)+ Gz的代償反應(yīng),致使+ 10 Gz時(shí)心血管功能的恢復(fù)比- 1 Gz時(shí)顯著變差,從而使得大鼠腦組織的缺血缺氧更加嚴(yán)重,甚至導(dǎo)致腦組織神經(jīng)元缺血性改變等。

　　總之,本研究表明, + 10 Gz 暴露3 min可引起大鼠暫時(shí)性記憶功能障礙,而推拉動(dòng)作后再+ 10 Gz暴露3 min使大鼠產(chǎn)生持續(xù)性的、嚴(yán)重的記憶功能障礙,說(shuō)明推拉效應(yīng)加重了+ Gz暴露對(duì)大鼠記憶功能的影響。