（八臂迷宫实验）慢性癫痫对大鼠空间记忆再生能力的影响
[ 摘 要] 目的: 探讨慢性癫痫对大鼠空间记忆再生能力的影响, 检测组胺前体物质组氨酸和胆碱酯酶抑制剂TA K2147 对癫痫诱发记忆障碍的作用。方法: 大鼠在放射状八臂(四臂放食物) 迷宫训练成功后, 隔日腹腔注射亚惊厥剂量(35mgök g) 的戊四唑, 直至完全点燃。完全点燃后在同一迷宫中测记忆的再现过程。结果: 完全点燃后第1 d 至第18 d, 大鼠在放射状迷宫中的错误次数较对照组明显上升, 且维持在一相对平衡的状态, 31 d 后与对照组一致。TA K2147 剂量依赖性地改善了癫痫诱发的空间记忆再现障碍, 包括参考记忆和工作记忆。组氨酸剂量依赖性地改善参考记忆, 不影响工作记忆。结论: 戊四唑点燃癫痫可导致大鼠空间记忆再生能力下降, 可能与癫痫造成的胆碱能神经和组胺能神经活性降低有关。
1 材料和方法
1. 1 动物和分组 SD 大鼠50 只, 雄性, 体重220～ 300 g (浙江大学医学院实验动物中心提供) , 清洁级Ê 级, 证书号: 2229601018。将SD大鼠随机分成PTZ 点燃组(n= 40) 和对照组(n= 10) , 并分笼分组饲养, 自由进水, 每天给12h 的光照(光照时间: 8∶00～ 20∶00)。在进行八臂迷宫实验前限制大鼠饮食, 使其体重维持在自由进食体重的80%～ 85%。行为学观察在10∶00～ 17∶00 进行。
1. 2 迷宫训练 采用放射状八臂(四臂放食物) 迷宫。迷宫中央区直径30 cm , 向四周以等角度和等长度延伸八条臂(50 cm ×12 cm , 围以4. 5 cm 高的墙)。整个迷宫高出地面40 cm。训练前大鼠先在迷宫中适应2 d, 每天1 次。适应时3 至4 只大鼠同时置于迷宫中, 自由活动和摄取食物10 m in。适应后进行每天1 次的训练。每次训练中, 八臂中只有四臂放置了食物(分别为3、5、6 和8 号臂) , 整个实验过程均维持此顺序。大鼠放在迷宫中央区, 此时中央区四周用门关住15 s 将门打开, 大鼠可选择进入任意一臂, 以摄取食物。大鼠进入有食物的臂且摄取了食物为1 次正确选择, 否则为错误选择。记录参数为错误选择的次数。重新进入放食物臂称为工作记忆错误(wo rk ing m emo ry erro r,WM E) , 进入不放食物臂称为参考记忆错误( reference m emo ry erro r, RM E)。连续5 次训练总错误选择次数为1 次或1 次以下, 认为训练成功。
型号：XR-XB102，上海欣软公司提供
1. 3 戊四唑点燃模型 迷宫训练成功后, 戊四唑点燃组大鼠腹腔注射PTZ 35 m gök g, 48 h 1次, 非点燃组腹腔注射同样体积的生理盐水。每次注射后, 大鼠单独放在透明的玻璃笼子里, 观察行为变化30 m in。癫痫发作严重程度根据文献分级: 0= 无反应; 1= 耳朵和面部抽动, 包括眨眼, 动须, 节奏性咀嚼; 2= 肌阵挛, 但无直立; 3= 肌阵挛, 两前肢抬起; 4= 侧身倒地; 5=背部倒地, 全身强直- 阵挛发作或死亡。若动物连续3 次注射PTZ 后发作级别达4 级或5 级,则认为完全点燃。大鼠完全点燃后24 h 开始测记忆的再现过程, 整个测定过程参照物体和放食物臂同训练过程一致。
1. 4 ** 戊四唑和组氨酸购自Sigma公司, TA K2147 由日本武田制药公司提供。所有的**均溶于生理盐水。组氨酸和TA K2147分别在记忆测试前2 h 和30 m in 腹腔注射。
1. 5 统计学处理 采用Sigm a Stat 1. 01(W indow s 95 1992, Co rp ,USA ) 统计学软件进行数据的分析处理。数据均以xq±s 表示。组间比较用ANOVA 及Dunnet t’s 检验。
3 讨 论
本实验发现, 戊四唑点燃使训练成功的大鼠在放射状八臂迷宫的错误选择次数(包括RM E 和WM E) 明显增多, 并且在完全点燃后1至18 d 内保持在一相对稳定的状态。有关癫痫大鼠学习记忆的研究, 电点燃模型的研究较多,用化学点燃模型者少见。与电点燃模型相比, 戊四唑化学点燃模型具有制作方便、成功率高、不破坏脑组织结构等优点。另外, 戊四唑是一种GABAA 受体的拮抗剂, 其本身对记忆无明显影响。本实验结果表明, 大鼠戊四唑点燃有希望成为研究癫痫诱发学习记忆障碍的模型, 并用于评价和筛选**癫痫诱发的认知功能障碍的**。
乙酰胆碱对学习的获得和记忆的保持都至关重要。Serra 等报道戊四唑点燃使自由活动的大鼠海马中乙酰胆碱含量下降至对照组的52% , 并维持这水平达4 周, 至停止戊四唑注射后30 d 恢复至对照组水平。我们的行为学结果与Serra 的生化结果具有时间的一致性, 这提示慢性癫痫诱发的记忆障碍可能与脑内乙酰胆碱含量下降有关。TA K2147 是一种选择性较强的胆碱酯酶抑制剂, 可以活化脑内胆碱能神经。我们发现TA K2147 的作用可能正是在于它改善了点燃造成的海马乙酰胆碱功能的低下, 从而改善了戊四唑点燃诱发的大鼠空间记忆再现障碍。
综上所述, 大鼠戊四唑点燃造成了空间记忆再现障碍, 可能跟点燃造成的胆碱能神经和组胺能神经活性降低有关, 其具体机制还需要做进一步的探讨。我们的研究结果给癫痫与认知功能的关系研究和癫痫诱发记忆障碍的****评价, 提出了新的思路和线索。
