实验大鼠认知功能改变的脑网络机制研究

发布时间：2017-05-26 00:03

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【摘要】：癫痫是临床常见的神经系统疾病之一,颞叶癫痫患者常伴有认知功能障碍,其具体原因尚不清楚。功能磁共振(fMRI)研究结果证实,啮齿类动物大脑存在与人类相似的默认模式网络(Default Mode Network,DMN),该网络的许多重要脑区参与了记忆和认知的加工。但癫痫在认知功能障碍的状态下,DMN出现怎样的异常还鲜有报道。氯化锂-匹鲁卡品状态癫痫大鼠模型具有与颞叶癫痫相似的病理过程和临床特征。本实验基于氯化锂-匹鲁卡品颞叶癫痫大鼠模型,通过检测大鼠的空间和非空间记忆任务,并同步采集DMN的电生理信号,探讨正常及癫痫后DMN的变化与行为学改变的相关性,以期进一步理解癫痫脑网络改变的神经机制。主要结果如下:1、行为学检测发现,癫痫大鼠不能准确记住位置移动过的物体及形状改变过的物体,提示状态癫痫大鼠存在空间记忆和非空间记忆的损伤。2、DMN分析发现,大鼠DMN分为前后两个子系统。空间记忆阶段,正常大鼠表现出低频信号(1~30Hz)连接性增加,高频信号(30~80Hz)连接性降低为主的趋势;与正常大鼠相比,癫痫大鼠在空间记忆阶段表现为更加明显的低频信号DMN连接性增加,高频信号DMN连接性降低;非空间记忆阶段,癫痫大鼠与正常大鼠DMN连接性变化趋势相似,无明显变化;静息状态下,正常大鼠前后子系统之间存在一定的联系,探索状态下,前后子系统之间的连接增强;癫痫大鼠在静息状态和探索状态下,前后部子系统连接减弱。与正常大鼠相比,癫痫大鼠左侧前额叶与其它脑区之间的同步性显著增强。这些结果提示,空间认知能力可能与DMN的改变存在更大的相关性,DMN信息整合加工能力的异常可能是导致癫痫认知障碍的原因之一,同时,癫痫导致的认知功能损伤可能与记忆加工和巩固有关的重要通路海马-前额叶回路活动异常有关。3、进一步的脑电功率谱分析发现,癫痫大鼠与正常大鼠相比,海马、颞叶gamma频段能量显著降低,提示癫痫导致的相关脑区gamma频段活动的改变,可能影响神经网络的活动,从而影响大鼠认知功能;颞叶部位delta频段的能量显著增强,提示病理性delta震荡与颞叶癫痫形成有关。
【关键词】：颞叶癫痫大鼠模型 认知功能障碍 电生理 默认模式网络
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R742.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 颞叶癫痫10-14
• 1.1.1 病理学特征10
• 1.1.2 发病机制10-11
• 1.1.3 癫痫导致的认知损伤11-13
• 1.1.4 癫痫动物模型研究13-14
• 1.2 癫痫脑网络研究14-17
• 1.2.1 大脑默认模式网络14-16
• 1.2.2 癫痫默认模式网络的研究16-17
• 1.3 本章小结17
• 1.4 论文结构安排17-18
• 第二章 模型制备与数据采集18-25
• 2.1 实验动物准备18
• 2.2 电极坐标与电极植入18-19
• 2.3 颞叶癫痫大鼠模型制作19-20
• 2.4 认知功能检测20-21
• 2.5 电生理信号采集21-22
• 2.6 数据选取22-24
• 2.7 本章小结24-25
• 第三章 结果与讨论25-48
• 3.1 行为学实验数据分析25-28
• 3.1.1 实验结果25-27
• 3.1.2 分析与讨论27-28
• 3.2 DMN分析28-41
• 3.2.1 相干分析方法28
• 3.2.2 结果与讨论28-41
• 3.2.2.1 基于任务状态下大鼠的DMN28-32
• 3.2.2.2 不同状态的网络拓扑图分析32-38
• 3.2.2.3 探索状态时DMN分析38-41
• 3.3 功率谱分析41-47
• 3.3.1 功率谱分析方法41-42
• 3.3.2 功率谱分析结果42-46
• 3.3.3 功率谱分析结果讨论46-47
• 3.4 本章总结47-48
• 第四章 结论与展望48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-53
• 在学期间取得的研究成果53-54

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本文编号：395305