慢性创伤性脑病（CTE）大鼠伤后12个月认知学习、焦虑抑郁样情感与平衡运动行为变化研究

发布时间：2020-10-10 08:17

　　 [目的]对多重脑震荡(multiple cerebral concussion,MCC)大鼠远期行为学变化进行系列研究,评价大鼠损伤12个月后空间认知学习与短时工作记忆、焦虑与抑郁样情感行为、平衡运动功能的变化状况,以了解慢性创伤性脑病(Chronic Trauma Encephalopathy,CTE)行为学变化特征。[方法](1)动物分组:成年健康雄性SD大鼠120只,体重260±20g,随机分为正常对照组(N组),一次性脑震荡(Pure Cerebral Concussion,PCC组),二重脑震荡(2MCC组),三重脑震荡(3MCC组)。每组30只。(2)模型复制:应用金属单摆闭合性大鼠脑损伤打击装置,每间隔24h打击一次,根据打击次数,分别复制一次性脑震荡(PCC),二重脑震荡(2MCC)和三重脑震荡(3MCC)。(3)长期饲养观察:模型复制成功后,对上述各组大鼠进行12个月观察饲养后进行行为学实验。(4)应用横杆跑动实验(beam walking test,BW)实验和平衡木实验(beambalancetest，BB),评价各实验组大鼠平衡功能和运动协调功能;应用Morris水迷宫(Morris water maze,MWM)实验,评价各实验组大鼠空间认知学习与短时工作记忆:应用高架十字迷宫(high plus maze,HPM)、旷场试验(open filed test,OFT)及强迫游泳实验(forced swimming test,FST),评价各实验组大鼠损伤12个月后焦虑与抑郁样行为变化。各实验组结果进行统计分析比较。[结果](1)BB评分结果:与N组比较,2MCC和3MCC组在实验第1、2天差异有统计学意义,P0.05,PCC组在实验各时间差异均无统计学意义,P0.05;与PCC组比较,3MCC组在实验第1天的差异有统计学意义,P0.05,N组和2MCC组在实验各时间差异均无统计学意义,P0.05;与2MCC组比较,N组和3MCC组在实验各时间差异有统计学意义,P0.05,PCC组在实验各时间差异均无统计学意义,P0.05;与3MCC组比较,N组、PCC组、2MCC组在实验第1天差异有统计学意义,P0.05,N组在实验第2天的差异有统计学意义,P0.05,其余时间点差异无统计学意义,P0.05。(2)BW评分结果:①穿越平衡木时间:与N比较,3MCC组在第2、3、4天差异有统计学意义,P0.05,PCC、2MCC组在各时间差异均无统计学意义,P0.05;与PCC组比较,N、2MCC、3MCC组在各时间点差异均无统计学意义,P0.05;与2MCC组比较,N、PCC、3MCC组在各时间点差异均无统计学意义,P0.05;与3MCC组比较,N组在第2、3、4天差异有统计学意义,P0.05,PCC、2MCC组在各时间点差异均无统计学意义,P0.05。②穿越平衡木肢体踩空次数:与N比较,3MCC组在第1、2、3、4天差异有统计学意义,P0.05,2MCC组在第1、2天差异有统计学意义,P0.05,PCC组在各时间点差异无统计学意义,P0.05;与PCC组比较,3MCC组第1、2天差异有统计学意义,P0.05,N组、2MCCC组在各时间点差异无统计学意义,P0.05;与2MCC组比较,3MCC组在第1天差异有统计学意义,P0.05,N组在第1、2天差异有统计学意义,P0.05,PCC组各时间点差异均无统计学意义,P0.05;与3MCC组比较,N组在第1、2、3、4天差异有统计学意义,P0.05,PCC在第1、2天差异有统计学意义,P0.05,2MCC组第1天差异有统计学意义,P0.05。(3)MWM测试结果:①在MWM整个实验中:损伤大鼠,与正常组比较,3MCC组逃避潜伏期差异均有统计学意义,P0.05。②在水下平台实验中:与N组比较,3MCC组在第5天逃避潜伏期差异有统计学意义,P0.05。③在水上平台实验中:第6天,与N组比较,3MCC组逃避潜伏期差异均有统计学意义,P0.05;第7天,与N组比较,3MCC组在逃避潜伏期差异均有统计学意义,P0.05。④在无平台试验中:与N组比较,3MCC组在第一象限停留时间差异有统计学意义,P0.05;与N组比较,2MCC、3MCC组在第二象限停留时间差异有统计学意义,P0.05。⑤在反转平台试验中:第一天,与3MCC组比较,N、PCC、2MCC组逃避潜伏期差异均有统计学意义,P0.05;与N组比较,2MCC、3MCC组逃避潜伏期差异有统计学意义,P0.05;第二天,与N组比较,3MCC组逃避潜伏期差异有统计学意义,P0.05;第三天,与3MCC组比较,N、PCC、2MCC组逃避潜伏期差异均有统计学意义,P0.05。(4)FST测试结果:与N组比较,2MCC、3MCC组C行为频次差异有统计学意义,P0.05,PCC组C行为频次差异无统计学意义,P0.05:与PCC组比较,3MCC组C行为频次差异有统计学意义,P0.05,N、2MCC组C行为频次差异无统计学意义,P0.05。(5)OFT测试结果:①周边区域行走格数:组间比较差异均无统计学意义,P0.05;②周边区域行走时间:与N组比较,PCC、2MCC、3MCC组周围区域时间差异均有统计学意义,P0.05;其余组间比较差异无统计学意义,P0.05;③周边区域行走速度:各组之间相互比较差异均无统计学意义,P0.05;④中央区域行走格数:与N组比较,PCC、2MCC、3MCC组中央格数差异均有统计学意义,P0.05;其余组间比较差异无统计学意义,P0.05;@中央区域行走时间:与N组比较,PCC、2MCC、3MCC组中央时间差异均有统计学意义,￡P0.05:其余组间比较差异无统计学意义,P0.05;⑥中央区域行走速度:与N组比较,2MCC、3MCC组中央速度差异均有统计学意义,P0.05;其余组间比较差异无统计学意义,P0.05;⑦周边区域与中央区域总行走格数:各组间比较差异无统计学意义,P0.05;⑧站立次数:各组之间相互比较差异均无统计学意义,P0.05;⑨梳理毛发次数:各组之间相互比较差异均无统计学意义,P0.05。⑩梳理毛发时间:各组之间相互比较差异均无统计学意义,P0.05。(6)HPM测试结果:①开臂进入次数:与N组比较,PCC、2MCC、3MCC组差异均有统计学意义,P0.05;②开臂进入时间:与N组比较,2MCC、3MCC组差异均有统计学意义,P0.05;③开臂探头次数:与N组比较,PCC、2MCC,3MCC组差异均有统计学意义,P0.05;④闭臂进入次数:与N组比较,3MCC组有统计学意义,P0.05;④闭臂进入时间:与N组比较,3MCC组有统计学意义,P0.05;⑥闭臂站立次数:与N组比较,2MCC、3MCC组差异均有统计学意义,P0.05;⑦闭臂梳理毛发次数:与N组比较,PCC、2MCC、3MCC组差异均有统计学意义,P0.05;⑧进臂总次数:与N组比较,PCC、2MCC、3MCC组差异均有统计学意义,P0.05。[结论]1.3MCC大鼠损伤12个月后,出现了明显的平衡与运动功能异常,而且比一次和二次性脑震荡大鼠的平衡运动、共济协调损伤更加严重。2.3MCC大鼠损伤12个月后,出现了明显的空间认知与短时工作记忆行为异常,而且比一次和二次性脑震荡大鼠的空间学习记忆、短时工作记忆损伤更加严重。3.3MCC大鼠损伤12个月后,出现了明显的焦虑样与抑郁样情感行为异常,而且比一次和二次性脑震荡大鼠的情感行为损伤更加严重。4.综合上述,在该实验研究中,间隔24h连续打击大鼠三次,可以成功复制出大鼠远期CTE多种行为学损伤改变,故3MCC大鼠可以在伤后远期(12个月)发展成为CTE大鼠。
【学位单位】：昆明医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：R651.15
【部分图文】：

示意图,实验装置,暗盒,示意图

０ｄＢ噪音作为声音刺激条件。逡逑．２．２邋ＢＷ行为学操作程序逡逑模型复制前１天将纳入ＢＢ的大鼠再进行ＢＷ预训练。即开始时大鼠从暗盒前逡逑进入暗盒，让其在暗盒内适应６０ｓ之后开启盒顶盖取出大鼠，同时开启噪声发逡逑器；将大鼠放在跑道上第四障碍物起点处，当大鼠头进入暗盒同时噪音自动关逡逑；大鼠在暗盒中停留３０ｓ后再次取出大鼠和开启噪音，置于更远一个障碍物起逡逑点处，依次递增距离，直至最后每只大鼠连续３次跨越４个障碍物进入暗盒即可结束逡逑本次预训练。在模型复制前，即当天对大鼠行为进行巩固性训练及评估，符合标逡逑准的大鼠纳入ＭＣＣ模型的复制。正式实验时，将大鼠放在横杆跑道起点，同时逡逑启亮光或噪音刺激，为逃避刺激，动物会向暗盒方向跑动，动物跑入暗盒瞬间逡逑闭刺激，记录动物跑入暗盒的时间，时限为６０ｓ。逡逑整个实验应由同一实验人员进行操作，同时避免其它噪音及异常光照对实验逡逑大鼠造成额外的刺激。逡逑逦逦

示意图,行为学,肢体,检测指标

图３邋Ｂｅａｍ邋Ｗａｌｋｉｎｇ实验中ＳＤ大鼠肢体踩空示意图逡逑３．２．３逦ＢＷ行为学检测指标逡逑连续进行７天测试。记录动物跑入暗盒的时间，时限为６０ｓ，同时记录跑动过逡逑程中肢体踩空次数。当大鼠动态平衡功能及运动协调功能受到损伤时，大鼠在穿逡逑越平衡木运动过程中不能保持自身身体的平衡从而产生肢体踩空的现象，同时不逡逑能快速、灵活地跨越平衡木上的障碍物导致穿越整个平衡木的时间延长，超过正逡逑常大鼠的６０ｓ时限。上述检测用以判别ＭＣＣ伤后大鼠动态平衡功能和运动协调功逡逑能的改变。逡逑３．３逦Ｍｏｒｒｉｓ水迷宫逡逑３．３．１实验装置逡逑水温保持２６±１°Ｃ，实验室内的灯光亮度恒定。池壁上标有４个入水点，将水逡逑池等分为４个象限，在东南方向（第Ｉ象限内）离池壁３３ｃｍ处置一恒定平台，使平逡逑台顶部平面低于水平面２ｃｍ。按顺时针方向依次为第ＩＩ象限、第ｍ象限、第ＩＶ象逡逑

示意图,水迷宫,大鼠,迷宫

图５大鼠在水迷宫内活动轨迹示意图逡逑学实验程序及检测指标逡逑损伤后饲养１２个月结束后，对各实验组大鼠进行连续１０天的水迷宫行包括第１至第５天的水下平台实验、第６和第７天的水上平台实验、第７天逡逑实验及第８至第１０天的反转平台实验。水迷宫试验测试的一个重要指标逡逑逃避潜伏期，逃避潜伏期指的是大鼠在放入迷宫后学会在１２０ｓ内找到平逡逑的时间。大鼠在水迷宫中，因生命受到威胁，会在水迷宫中探索以逃离逡逑，当找到安全平台时，大鼠会根据水迷宫四周的不同的参照物记忆该安逡逑在的位置。当大鼠再次入水时，会根据水迷宫四周的不同的参照物定位逡逑２２逡逑

【参考文献】