（八臂迷宮實驗）慢性癲癇對大鼠空間記憶再生能力的影響
[ 摘 要] 目的: 探討慢性癲癇對大鼠空間記憶再生能力的影響, 檢測組胺前體物質組氨酸和膽堿酯酶抑制劑TA K2147 對癲癇誘發記憶障礙的作用。方法: 大鼠在放射狀八臂(四臂放食物) 迷宮訓練成功后, 隔日腹腔注射亞驚厥劑量(35mgök g) 的戊四唑, 直至完全點燃。完全點燃后在同一迷宮中測記憶的再現過程。結果: 完全點燃后第1 d 至第18 d, 大鼠在放射狀迷宮中的錯誤次數較對照組明顯上升, 且維持在一相對平衡的狀態, 31 d 后與對照組一致。TA K2147 劑量依賴性地改善了癲癇誘發的空間記憶再現障礙, 包括參考記憶和工作記憶。組氨酸劑量依賴性地改善參考記憶, 不影響工作記憶。結論: 戊四唑點燃癲癇可導致大鼠空間記憶再生能力下降, 可能與癲癇造成的膽堿能神經和組胺能神經活性降低有關。
1 材料和方法
1. 1 動物和分組 SD 大鼠50 只, 雄性, 體重220～ 300 g (浙江大學醫學院實驗動物中心提供) , 清潔級Ê 級, 證書號: 2229601018。將SD大鼠隨機分成PTZ 點燃組(n= 40) 和對照組(n= 10) , 并分籠分組飼養, 自由進水, 每天給12h 的光照(光照時間: 8∶00～ 20∶00)。在進行八臂迷宮實驗前限制大鼠飲食, 使其體重維持在自由進食體重的80%～ 85%。行為學觀察在10∶00～ 17∶00 進行。
1. 2 迷宮訓練 采用放射狀八臂(四臂放食物) 迷宮。迷宮中央區直徑30 cm , 向四周以等角度和等長度延伸八條臂(50 cm ×12 cm , 圍以4. 5 cm 高的墻)。整個迷宮高出地面40 cm。訓練前大鼠先在迷宮中適應2 d, 每天1 次。適應時3 至4 只大鼠同時置于迷宮中, 自由活動和攝取食物10 m in。適應后進行每天1 次的訓練。每次訓練中, 八臂中只有四臂放置了食物(分別為3、5、6 和8 號臂) , 整個實驗過程均維持此順序。大鼠放在迷宮中央區, 此時中央區四周用門關住15 s 將門打開, 大鼠可選擇進入任意一臂, 以攝取食物。大鼠進入有食物的臂且攝取了食物為1 次正確選擇, 否則為錯誤選擇。記錄參數為錯誤選擇的次數。重新進入放食物臂稱為工作記憶錯誤(wo rk ing m emo ry erro r,WM E) , 進入不放食物臂稱為參考記憶錯誤( reference m emo ry erro r, RM E)。連續5 次訓練總錯誤選擇次數為1 次或1 次以下, 認為訓練成功。
型號：XR-XB102，上海欣軟公司提供
1. 3 戊四唑點燃模型 迷宮訓練成功后, 戊四唑點燃組大鼠腹腔注射PTZ 35 m gök g, 48 h 1次, 非點燃組腹腔注射同樣體積的生理鹽水。每次注射后, 大鼠單獨放在透明的玻璃籠子里, 觀察行為變化30 m in。癲癇發作嚴重程度根據文獻分級: 0= 無反應; 1= 耳朵和面部抽動, 包括眨眼, 動須, 節奏性咀嚼; 2= 肌陣攣, 但無直立; 3= 肌陣攣, 兩前肢抬起; 4= 側身倒地; 5=背部倒地, 全身強直- 陣攣發作或死亡。若動物連續3 次注射PTZ 后發作級別達4 級或5 級,則認為完全點燃。大鼠完全點燃后24 h 開始測記憶的再現過程, 整個測定過程參照物體和放食物臂同訓練過程一致。
1. 4 ** 戊四唑和組氨酸購自Sigma公司, TA K2147 由日本武田制藥公司提供。所有的**均溶于生理鹽水。組氨酸和TA K2147分別在記憶測試前2 h 和30 m in 腹腔注射。
1. 5 統計學處理 采用Sigm a Stat 1. 01(W indow s 95 1992, Co rp ,USA ) 統計學軟件進行數據的分析處理。數據均以xq±s 表示。組間比較用ANOVA 及Dunnet t’s 檢驗。
3 討 論
本實驗發現, 戊四唑點燃使訓練成功的大鼠在放射狀八臂迷宮的錯誤選擇次數(包括RM E 和WM E) 明顯增多, 并且在完全點燃后1至18 d 內保持在一相對穩定的狀態。有關癲癇大鼠學習記憶的研究, 電點燃模型的研究較多,用化學點燃模型者少見。與電點燃模型相比, 戊四唑化學點燃模型具有制作方便、成功率高、不破壞腦組織結構等優點。另外, 戊四唑是一種GABAA 受體的拮抗劑, 其本身對記憶無明顯影響。本實驗結果表明, 大鼠戊四唑點燃有希望成為研究癲癇誘發學習記憶障礙的模型, 并用于評價和篩選**癲癇誘發的認知功能障礙的**。
乙酰膽堿對學習的獲得和記憶的保持都至關重要。Serra 等報道戊四唑點燃使自由活動的大鼠海馬中乙酰膽堿含量下降至對照組的52% , 并維持這水平達4 周, 至停止戊四唑注射后30 d 恢復至對照組水平。我們的行為學結果與Serra 的生化結果具有時間的一致性, 這提示慢性癲癇誘發的記憶障礙可能與腦內乙酰膽堿含量下降有關。TA K2147 是一種選擇性較強的膽堿酯酶抑制劑, 可以活化腦內膽堿能神經。我們發現TA K2147 的作用可能正是在于它改善了點燃造成的海馬乙酰膽堿功能的低下, 從而改善了戊四唑點燃誘發的大鼠空間記憶再現障礙。
綜上所述, 大鼠戊四唑點燃造成了空間記憶再現障礙, 可能跟點燃造成的膽堿能神經和組胺能神經活性降低有關, 其具體機制還需要做進一步的探討。我們的研究結果給癲癇與認知功能的關系研究和癲癇誘發記憶障礙的****評價, 提出了新的思路和線索。
