大鼠情感行為及學習記憶能力方面的研究已受到國內外學者的關注。臨床研究發現早年反復熱性驚厥發作和日后生長發育遲滯、學習困難、情感行為異常以及顳葉癲癇有一定聯系; 實驗證實熱性驚厥可導致未成熟腦海馬區神經元變性壞死 ,細胞器及突觸病理性超微結構變化。作者采用熱水浴法建立熱性驚厥大鼠模型 ,探討Morris水迷宮、避暗實驗對大鼠情感行為的影響。
摘 要 : 【目的】 探討Morris水迷宮、避暗實驗對大鼠情感行為及學習記憶能力的影響。 【方法】 36 只雄性 SD ( S praque 2Dawley) 大鼠隨機分為熱性驚厥組 (febrile seizures grou p ,FS ) ,發熱對照組 (febrile control group ,F G ) 及正常對照組 ( nor2mal control grou p ,N G ) 。觀察各組大鼠在曠場試驗 (open field test ,OF T) 、避暗試驗 (passive avoidance test ,PA T ) 以及在Morris 水迷宮 ( Morris water maze ,MWM) 試驗中情感行為及學習記憶能力的改變。 【結果】 FS 組大鼠與 N G、 F G組相比 :在 OF T 中穿格得分分值 ( 37. 48 ± 7. 09) 降低 ,后肢性站立的次數 ( 12. 11 ± 4. 41) 減少 ,排出糞便粒數 ( 10. 62 ±2. 32) 增多 ,差異有非常顯著性 ( P < 0. 01) ;在 PA T 中 ,FS 組大鼠犯錯次數 ( 4. 02 ± 1. 29) 增加 ,且記憶潛伏期[ ( 169. 71± 103. 22) 秒 ]縮短 ,差異有非常顯著性 ( P < 0. 01) ;在 Morris 水迷宮試驗中 ,FS 組大鼠搜尋站臺的逃逸潛伏期明顯延長 ,差異有非常顯著性 ( P < 0. 01) 。 【結論】 多次熱性驚厥發作可使大鼠的情感行為和學習記憶能力受損。
關鍵詞 : 行為 ; 學習記憶 ; Morris水迷宮;曠場實驗;避暗實驗
1 對象和方法
1. 1 對象 21 日齡雄性 SD ( S praque 2 Dawley) 大鼠 36
只 ( 西安交通大學醫學院實驗動物中心提供) , 體重為(50 ± 5) g ; 隨機數字法均分為熱性驚厥組 ( FS) 、發熱對照組 ( F G ) 、正常對照組 ( N G ) ,每組大鼠數目均為 12932 中國兒童保健雜志 2004 年 6 月第 12 卷第 3 期 CJ CHC J un. 2004 ,Vol 12 ,No . 3只 ; 各組均于標準環境下飼養 ,自由進食飲水。
1. 2 方法
1. 2. 1 建立熱性驚厥模型 采用熱水浴法建立熱性驚厥大鼠模型 : 將 FS 組大鼠放入一透明玻璃筒中 ( 直徑 10 cm ,高 50 cm) , 該筒下部有多個小孔和外部相通 ; 將筒豎放于恒溫 ( 45. 0 ± 0. 25) ℃水浴箱 ( 100 cm ×70 cm × 50 cm) 中 ,通過向玻璃筒底墊放橡膠墊片以調節筒中水的高度 ,以大鼠沿筒壁站立時僅露出頸部以上為準 ; 每只大鼠上、下午均用該方法誘發驚厥一次 ,連續 5 d 共 10 次 ; 觀察驚厥的發生并記錄驚厥發生的潛伏期 ( 大鼠入水至驚厥開始的時間間隔 ,記錄單位為min) 、級別、持續時間 ( 大鼠驚厥開始至驚厥結束的時間間隔 ,記錄單位為秒) 。F G 組大鼠以同樣的方法在熱水中浸浴 2min 而未發生驚厥。N G 組不進行任何處理。驚厥級別參照 W J iang 等的標準 :0 級為未發生抽風 ;1 級為面部抽動 ;2 級為點頭 ;3 級為前肢陣攣抽搐 ;4 級為全身強直 ;5 級為全身強直陣攣。
1. 2. 2 曠場試驗 (open field test ,OFT) 將一 60 cm× 60 cm × 60 cm 的無頂木盒底部等分為 36 個小方格 ,完成 10 次驚厥的大鼠放置于木盒底部的中央 , 記錄 5min 內大鼠活動經過的格子數的得分、后肢性站立的次數以及排出糞便的粒數。記分標準為 : 大鼠 1/ 2以上身體進入相鄰方格記 1 分 ,后肢性站立記 1 分 ,合計為其總分。研究認為 , 經過的格子數的得分反映動物的興奮性 ; 后肢性站立的次數代表大鼠對陌生環境的適應能力 ; 排出糞便的粒數提示大鼠的緊張程度。
1. 2. 3 避暗試驗 (passive avoidance test ,PA T) XR-XB110型避暗測試箱 ( 上海欣軟信息科技有限公司產) 分明、暗兩室 ,其間有小門相通 ; 避暗習性使大鼠本能地選擇進入暗室 ,進入暗室的大鼠即刻遭受電擊 ( 3 mA ,50 Hz) 而被動地逃回**的明室。 5 min 不進入暗室則被認為完成了學習 , 記錄遭受 10 次熱性驚厥后大鼠在完成學習前錯誤地進入暗室的次數 , 主要反映大鼠近期學習的能力 ; 24 h后再次放回明室 ,記錄大鼠由明室進入暗室的時間 ,即為記憶潛伏期 ,主要反映大鼠近期記憶的能力。
1. 2. 4 Morris 水迷宮試驗 ( Morris water maze test ,MWM T) Morris 水迷宮由上海欣軟信息科技有限公司提供,由圓形水池 ( 直徑 160 cm ,高 50 cm) 、攝像頭以及操作分析系統 ( 微機及軟件) 組成。圓形水面被通過圓心的兩條假想垂線劃分為 4 個象限。試驗前**使大鼠在水池內自由游泳 2 min ,以熟悉環境。試驗時間共 4. 5 d ,在其中一個象限的正中水域內放置一個圓形透明站臺 ( 直徑 10 cm , 高 28cm) ,站臺隱于水面下 2 cm 處 ,水溫保持于 24 ℃左右。每天上、下午各進行 4 次試驗 ,每只大鼠隨機從每個象限的中點面壁式入水 1 次 ,大鼠入水后盡力逃避水患 ,當發現站臺后則棲身其上 , 圖像采集系統及分析系統自動記錄大鼠找到站臺的潛伏期 ( escape latency) 。如果 120 秒仍未找到站臺 , 由操作者將大鼠引上站臺休息 4 秒 ,并將潛伏期記為 120 秒。每只大鼠上、下午 4次成績的均值作為一個時段值 ( section , Ⅰ 2 Ⅸ ) 進行分析。
1. 3 統計學處理 所有計量資料均以 … x ±s 表示。依資料性質進行方差分析 ,檢驗水準為 α= 0. 05 。
2 結 果
2. 1 熱性驚厥發生情況 FS 組全部誘發出熱性驚厥 ,共誘發驚厥 120 次 ,無 1 例死亡。5 、 4 、 3 、 2 、 1 級驚厥次數 ( 及百分比) 分別為 89 ( 74. 0 %) 、 5 ( 4. 6 %) 、 20(16. 5 %) 、 4 ( 3. 5 %) 、 2 ( 1. 4 %) 次 ; 驚厥發生的潛伏期為( 4. 02 ± 0. 76) min ; 驚厥持續時間為 ( 1. 01 ± 0. 53)min 。
2. 2 曠場試驗中情感行為的改變 FS 組大鼠穿格得分分值 ( 37. 48 ± 7. 09) *低 ,后肢性站立的次數 ( 12. 11± 4. 41) *少 ,5 min 內排出的糞便粒數 ( 10. 62 ± 2.32) *多 ;FS 組與 N G、 F G 組相比在穿格得分 ( q = 4.72 ,4. 18 ; P < 0. 01) 、后肢性站立的次數 ( q = 5. 12 ,4.85 ; P < 0. 01) 以及排出糞便粒數 ( q = 5. 33 ,5. 02 ; P <0. 01) 等方面的差異有非常顯著性。此外 ,在排出糞便粒數方面 ,N G、 F G 組差異亦有非常顯著性 ( q = 3. 17 ,P < 0. 05) 。Morris水迷宮、避暗實驗對大鼠情感行為的影響