下丘脑后部GABA对大鼠睡眠—觉醒周期的影响及其作用机制研究

发布时间：2019-11-04 10:31

【摘要】： 研究背景和目的:GABA能神经元在从觉醒状态向睡眠转换和睡眠维持中起着重要作用。下丘脑的GABA能神经元不仅主要存在于腹外侧视前区(ventrolateral preoptic are,VLPO)及其附近区域,而且存在下丘脑后部的结节乳头体核(tuberomammillary nucleus,TMn)。近期研究证据表明位于VLPO的GABA能神经元与组织胺(Histamine,HA)能神经元相互作用参与睡眠-觉醒周期的调控,但是TMn的GABA能神经元在觉醒-睡眠周期中的具体作用目前尚不清楚。本实验的目的主要是研究位于TMn内的GABA能神经元在觉醒-睡眠周期中的作用。 实验方法:健康成年雄性SD大鼠(250-300克)随机分为3组:损毁前(n=5),VLPO损毁组(n=5),VLPO损毁+bicuculline微量注射组(n=5)。大鼠经戊巴比妥纳(2%,35 mg/kg)腹腔注射麻醉后,暴露颅骨,在两侧额骨和顶骨分别埋植4个EEG电极,用于记录皮层脑电活动;在项肌内插入3个银丝电极用于记录肌电活动,所有的记录电极引导线均连接到一个微型插座上。中空的不锈钢引导管按Paxinos和Watson大鼠脑立体定位图谱插入结节乳头体核附近(AP:-4.3mm,L/R:±1.3 mm,DV:-7.4 mm),以备TMn微量注射药物用。插管与记录电极均以牙科水泥固定于颅骨,但是在前囟周围区(约0.50 cm)不用牙科水泥而用骨腊填充,以便揭除。手术一周后,大鼠头部微型插座通过引导线连接脑电仪(EEG-5208,Nihon Kohon Corporation,Tokyo,Japan),脑电信号通过CED Micro1401 MK 2(Cambridge Electronic Design Limited,London,UK)转化为数字信号,并通过数据采集分析软件Spike 2(Cambridge Electronic Design Limited,London,UK)记录到计算机。损毁前记录基础觉醒-周期变化24小时,并且以30秒为分段时间分析脑电图和肌电图。手术后第8天,麻醉下揭除骨腊,鹅膏蕈氨酸(ibotenic acid,Sigma,n=10)10 nM/0.5μl立体定位微量注射入视前腹外侧区(VLPO,AP-0.6 mm,DV-8.5 mm,ML±1.2 mm)。二次手术一周后,VLPO损毁组(n=5)EEG/EMG连续记录2周;二次手术后第10天,VLPO损毁+bicuculline微量注射组(n=5)于TMn微量注射bicuculline(GABAA拮抗剂,10 nM/0.5μl,Sigma),EEG/EMG连续记录48h。 结果:(1)VLPO注射ibotenic acid后第9天,与损毁前比较,24小时内觉醒(W)和浅慢波睡眠(SWS1)分别增加了13.17%(P＜0.01),28.9%(P＜0.01),而深慢波睡眠(SWS2)和异相睡眠(PS)分别减少了43.74%(P＜0.01),44.07%(P＜0.01);(2)VLPO损毁后第10天上午10点TMn微量注射GABA_A受体拮抗剂bicuculline,经过约15分钟的潜伏期后能引发一段40-55分钟的觉醒状态,与损毁前比较,24小时内W和SWS1分别增加了12.61%(P＜0.01),50.97%(P＜0.01),而SWS2和PS分别减少了68.08%(P＜0.01),39.92%(P＜0.05)。 结论:VLPO损毁导致SWS2显著减少,提示VLPO GABA能神经元在睡眠维持中起到重要的作用。VLPO损毁后TMn微量注射GABA_A受体拮抗剂bicuculline引发约50分钟的觉醒及睡眠抑制,然而24小时觉醒-睡眠时相记录结果显示SWS1显著增加,提示结节乳头体核的GABA能神经元与睡眠发生(进入嗜睡状态)有关,这种作用可能是通过局部环路直接抑制了HA能神经元的功能。
【图文】：

图1觉醒和不同睡眠阶段的多导睡眠记录图表现。W:觉醒;SWsl:浅慢波睡深慢波睡眠;PS:异相睡眠;EEG:脑电图;EMG:肌电图。Fig.l.PolysomnograPhyeharacteristiesofwakefulnessandsleePstages.Abbrewakefulness:SWSI，，lowslowwavesleeP;SWSZ，deePslowwavesleeP:PS，ParadEEqeleetroencePhalogram;EMqeleetromyogram.2.7定位鉴定VLPO组与vLPO+bicucuiline组实验结束后，行内固定后断头取药部位是否在VLPO与TMn，偏离者不进行统计处理。

图2腹外侧视前区(VLPO)药物注射损毁点示意图。Paxinosand场ratson大鼠脑立体定位图谱示意图，箭头所指为腹外侧视前区。Fig.2.SehematiedrawingofdrugsinjeetionsiteofVLPO.MieroinjeetionsitesofVLPOeorresPondingtoexPeriments.The明owheadareaindicatesVLPO.SeetionaceordingtoP队inos明dM/atson.
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R338.63

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 汤斌,章功良,王烈成,张瑾,钟明奎,赵乐章,张景行;腹外侧视前区GABA能神经元对大鼠睡眠-觉醒周期的影响[J];安徽医科大学学报;2003年05期

2 张景行;探讨深慢波睡眠机制的重要意义[J];中国中医基础医学杂志;2001年08期

本文编号：2555595