大鼠内嗅皮层GABA能神经元功能活动与精神分裂症样行为的相关性研究

发布时间：2020-03-27 14:37

【摘要】：【目的】研究内嗅皮层内侧及外侧γ氨基丁酸(GABA)能神经元的激活或抑制,诱导脑区神经元活动失平衡,对大鼠行为活动的影响,探究内嗅皮层不同分区GABA能神经元功能活动与精神分裂症样行为的关系。【方法】270 g左右Sprague Dawley大鼠,行脑立体定位手术,双侧埋入定制套管至内嗅皮层内侧(medial entorhinal cortex,MEC)或内嗅皮层外侧(lateral entorhinal cortex,LEC)。待术后一周恢复后,随机分为MEC组、LEC组及对照组(VEH),进行不同药物处理方式:(1)脑区内微注射γ氨基丁酸受体激动剂-蝇蕈醇(muscimol)(1μg/0.5μL/侧)至LEC组或MEC组;(2)脑区内微注射γ氨基丁酸受体抑制剂-木防己苦毒素(picrotoxin)(0.15μg/0.5μL/侧)至LEC组或MEC组,对照组微注射等量生理盐水,30 min后通过一系列行为学实验,观测大鼠的行为学活动,行为学实验包括:旷场实验、高架十字迷宫实验、前脉冲抑制实验、双向主动回避实验、水迷宫实验。行为学实验结束后,心脏灌流处死大鼠,取脑组织固定、切片,尼氏染色明确套管埋入位置。为进一步明确脑区微注射药物对全脑区的神经元活动的影响,通过免疫荧光染色观察药物微注射90 min后,即早基因c-Fos在脑区中的表达分布情况。【结果】(1)脑区内微注射GABA受体激动剂muscimol:旷场实验结果提示MEC组总运动距离大于VEH组(P0.05),但是LEC组无显著影响,说明内嗅皮层内侧GABA能神经元激活后动物的活动性增加;高架十字迷宫实验中,MEC组及LEC组在开放臂所待的时间及次数均高于VEH组(P0.05),反映了其抗焦虑作用。前脉冲抑制实验中,脑区内微注射药物后LEC惊吓反应小于VEH组(P0.05),MEC组%PPI比VEH组明显下降(P0.05),说明MEC组动物感觉运动门控受损。双向主动回避实验中,MEC组及LEC组在训练获得期及其后再现期的所需的主动回避电击的时间比VEH组长(P0.05),且主动回避成功的次数亦比VEH组低(P0.05),表现出明显的逃避失败现象(P0.05),说明MEC和LEC组动物在主动回避实验中的学习记忆能力受损。在水迷宫实验中,MEC组接受muscimol微注射后找到逃生平台所需时间更长(P0.05),且游泳距离增加(P0.05),+而三组实验组间游泳速度无统计学差异,说明其水迷宫空间学习记忆能力受损,而LEC组则未受影响。在水迷宫实验颠倒学习训练阶段,与对照组相比,LEC组与MEC组均表现出找到逃生平台所需时间延长(P0.05),游泳距离增加(P0.05)的现象。MEC组及LEC组微注射muscimol后,均表现出c-Fos在不同脑区的分布表达差异。(2)脑区内微注射GABA受体抑制剂picrotoxin:旷场实验中,MEC组的总运动距离显著高于VEH组(P0.05)。高架十字迷宫实验中,MEC组进入开放臂的次数及所待时间均比VEH组高(P0.05),表现出抗焦虑作用,LEC组与VEH组相比没有明显差异。前脉冲抑制实验中,MEC组的%PPI显著高于VEH组(P0.05),说明MEC组增强了感觉运动门控;LEC组则无影响。双向主动回避实验中,在训练获得期,MEC组表现出主动回避电击所需的时间较VEH组更短(P0.05),且主动回避次数较VEH组增高(P0.05),LEC组同样表现出在训练获得期主动回避电击所需的时间缩短现象(P0.05),说明脑区内微注射γ氨基丁酸受体抑制剂picrotoxin后,MEC和LEC组动物在主动回避实验中的学习记忆能力增强。但三组在随后的双向主动回避实验的再现期未表现出明显的差异。在水迷宫实验中,脑区内微注射γ氨基丁酸受体抑制剂picrotoxin后,MEC及LEC均表现找到逃生平台所需时间更长现象(P0.05),且两组的游泳距离均高于VEH组(P0.05),说明其水迷宫空间学习记忆能力受损;在水迷宫颠倒学习记忆训练中,MEC组找寻平台的潜伏期较VEH组延长(P0.05),且游泳速度及游泳距离均较VEH增高(P0.05),LEC组未受影响。离体实验中,MEC组及LEC组微注射picrotoxin后,均表现出c-Fos在不同脑区的差异表达。【结论】(1)脑区内微注射GABA受体激动剂muscimol:MEC组大鼠相关脑区兴奋/抑制平衡打破,导致感觉门控受损,自发活动增强,抗焦虑样行为,主动回避学习记忆获得及再现发生障碍,空间探索学习记忆能力受损。而LEC组大鼠表现出一定的抗焦虑行为,主动回避及空间探索学习能力受损。MEC及LEC脑区GABA能神经元活动均与精神分裂症样行为有一定关系。(2)脑区内微注射GABA受体抑制剂picrotoxin:MEC组大鼠感觉门控增强,自发活动增加,出现抗焦虑样行为,空间探索学习能力下降,但主动回避学习记忆的获得增强;LEC组同样出现抗焦虑样行为,部分空间探索学习能力受损,但主动回避学习记忆的获得增加。进一步提示了MEC及LEC脑区GABA能神经元功能活动与精神分裂症样行为有关。
【图文】：

大鼠,气味,康复期,术后感染

江苏大学硕士学位论文丝。大鼠腹腔注射 20 万单位青霉素，防止术后感染。术后给与大鼠至少 5 天康复期，，期间到行为学实验前每日观察大鼠身体状况，并每天定时爱抚实验大鼠 3-5min，使大鼠熟悉测试人员的气味和动作，以免测试人的气味及动作对大鼠后续的行为学实验形成额外的刺激。A. B.

前脉冲,反射系统,箱体,隔间

图 2.2 震惊反射系统及前脉冲抑制实验箱体Fig. 2.2. The equipment of prepulse inhibition of startle respo回避配有减光及隔音功能及通风扇的双向穿梭箱，每个 21.5 cm。箱体用铝板 (长 17 cm, 高 4 cm)隔成两可以通往两个隔间的空档，但是面积只能允许大鼠空挡下停留以避免足电击。双向穿梭箱底部由 24不锈钢杆的直径 0.48 cm，杆间距为 1.5 cm，足电间连接，当测试大鼠从一侧隔间穿梭至另一侧隔间转监测到。两侧隔间墙壁上附有照明设备，使整个体中附有扬声器，以备实验只用。箱体与恒直流发及声音响度。箱体与电脑相连，以记录实验中箱体
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R749.3

【相似文献】