結(jié)節(jié)乳頭體核微量注射GABA-,A-受體激動(dòng)劑對(duì)大鼠睡眠-覺(jué)醒周期的影響.pdf

1、研究背景：腦內(nèi)GABA能神經(jīng)元分布于基底前腦(basal forebrain，BF)、視前區(qū)(preoptic area，POA)及其鄰近區(qū)域、結(jié)節(jié)乳頭體核(tubermammillary nucleus，TMN)等區(qū)域。已知GABA能神經(jīng)元在睡眠的啟動(dòng)和維持中起很重要的作用。TMN是組織胺能(histaminergic，HAergic)神經(jīng)元存在的唯一部位并在覺(jué)醒的啟動(dòng)和維持中起重要的作用，該神經(jīng)元存在GABAA受體，視前腹外側(cè)區(qū)(v

2、entrolateral preoptic area，VLPO)的80％神經(jīng)元為GABA并向TMN投射參與覺(jué)醒-睡眠周期變化。我們的前期研究表明TMN內(nèi)GABA在sleep drive過(guò)程起一定的作用。但TMN接受GABAA受體激動(dòng)劑后睡眠覺(jué)醒時(shí)相及腦電(electroencephalogram，EEG)變化特征仍不清楚。 目的：本研究通過(guò)微量注射GABAA受體的激動(dòng)劑muscimol于自由活動(dòng)大鼠TMN，觀察睡眠-覺(jué)醒周期變化

3、以及對(duì)HA引發(fā)的覺(jué)醒的作用，分析EEG能譜變化，探究TMN的HA能神經(jīng)元與GABA相互作用對(duì)于睡眠-覺(jué)醒周期的調(diào)節(jié)，以及變化過(guò)程中EEG變化的特點(diǎn)。 方法：雄性SD大鼠，隨機(jī)分成對(duì)照組(n=7)，生理鹽水組(n=7)，muscimol0.5μg組(n=6)和0.25μg組(n=4)，HA組(n=7)、HA+muscimol(n=5)組。水合氯醛(350 mg/kg，ip)麻醉，腦立體定位儀固定，暴露顱骨，在額頂骨的兩側(cè)分別植入4

4、個(gè)腦電極，在項(xiàng)肌植入3根肌電(electromyogram，EMG)，所有的電極連接到一微型插座，以備EEG和EMG記錄。兩根導(dǎo)管依照Paxinos和Watson的大鼠腦立體定位圖譜植入TMN上方2 mm處(以前囟為零點(diǎn)，AP，-4.3 mm；ML，±1.3 mm；DV，-7.4 mm)，注射藥物針頭至TMN(DV，-9.4 mm)。常規(guī)消毒，微型插座和導(dǎo)管用牙科水泥固定于顱骨上。 大鼠恢復(fù)一周后頭部微型插座經(jīng)導(dǎo)線連至腦電儀，E

5、EG信號(hào)經(jīng)Micro1401MKⅡ(Cambridge Electronic Design Limited(CED)，London，UK)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并經(jīng)spike2(CED)記錄到計(jì)算機(jī)。24 h基礎(chǔ)睡眠-覺(jué)醒周期記錄后藥物經(jīng)導(dǎo)管微量注射入TMN。Muscimol組20：00記錄，22：00給藥。HA組和HA+muscimol組8：00記錄，10：00注射HA，在HA+muscimol組于12：00注射muscimol。各組均記錄E

6、EG和EMG24小時(shí)，并以30秒為單位分析睡眠-覺(jué)醒周期，并對(duì)注藥后的bout持續(xù)時(shí)間及數(shù)目改變和轉(zhuǎn)換次數(shù)進(jìn)行分析。用spike2對(duì)生理鹽水或給藥6小時(shí)的EEG能譜進(jìn)行分析，用于分析的能譜位于1-60 Hz。EEG的頻率帶區(qū)分如下：δ：1.2-4 Hz；θ：4.2-8 Hz；α：8.2-12 Hz；β：12.2-30 Hz(包含β1：12.2-20 Hz；β2：20.2-30 Hz)；γ：30.2-60 Hz。 結(jié)果：1.各時(shí)相

7、的變化：(1)Muscimol0.25μg組與生理鹽水組比較，覺(jué)醒(wakefulness，W)在12小時(shí)內(nèi)減少10.98％(P<0.05)，淺慢波睡眠(light slow wave sleep，SWS1)和深慢波睡眠(deep slow wave sleep，SWS2)分別增加22.09％(P<0.05)和62.08％；muscimol0.5μg組，W減少19.46％(P<0.05)，SWS1和SWS2分別增加29.34％(P<0.

8、05)和114.43％(P<0.05)。各組間異相睡眠(paradoxical，PS)的變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。注射muscimol后經(jīng)過(guò)約42.4分鐘潛伏期，藥物起效，藥效持續(xù)三個(gè)小時(shí)以上。此外，與生理鹽水組比較，注射muscimol出現(xiàn)以δ活動(dòng)增加β活動(dòng)減少為特征的SWS2的增加，δ活動(dòng)在各時(shí)間點(diǎn)從占總能量的不到25％增加到大于50％，β活動(dòng)的能量幾乎消失。 (2)HA組與生理鹽水組比較，12小時(shí)內(nèi)W時(shí)間明顯增加(P<0.01)，

9、SWS1，SWS2和PS均有不同程度的減少(P<0.05)。注射HA后經(jīng)過(guò)約37分鐘潛伏期，誘發(fā)長(zhǎng)達(dá)三個(gè)小時(shí)以上的覺(jué)醒。Muscimol能逆轉(zhuǎn)HA誘發(fā)的以β2波增多α，θ和δ活動(dòng)減少為特征的覺(jué)醒，并能通過(guò)增加δ波來(lái)再現(xiàn)SWS2。HA注射后β2活動(dòng)在各時(shí)間點(diǎn)從占總能量的25％以下增加到大于50％，α，θ，δ活動(dòng)幾乎消失，muscimol能逆轉(zhuǎn)這一作用，使δ活動(dòng)增加到占總能量的約50％。 2.Bout的變化：Muscimol組與生理

10、鹽水組比較，SWS1減少<120 sec(P<0.01)而增加120-240 sec(P<0.05)和>240 sec(P<0.05)，而且增減與muscimol的劑量呈依賴關(guān)系。Muscimol對(duì)SWS2的影響與對(duì)SWS1的相似。W，120-240 sec(P<0.05)和>240 sec(P<0.05)減少且與劑量有關(guān)。PS的改變各組間無(wú)差異。另外，給予muscimol后W至SWS，SWS至W，SWS至PS，PS至W的轉(zhuǎn)換次數(shù)與生理

11、鹽水組比較無(wú)變化。 結(jié)論：1.TMN微量注射muscimol能夠通過(guò)抑制β波活動(dòng)，增強(qiáng)δ活動(dòng)來(lái)增加睡眠。Muscimol作為GABAA受體的激動(dòng)劑，它的作用提示，TMN的GABA能神經(jīng)元參與了抑制覺(jué)醒，增加慢波睡眠，而對(duì)異相睡眠沒(méi)有影響。 2.Muscimol作為GABAA受體的激動(dòng)劑是通過(guò)延長(zhǎng)睡眠的持續(xù)時(shí)間，而不是通過(guò)增加轉(zhuǎn)換的次數(shù)使動(dòng)物進(jìn)入睡眠。 3.TMN注射HA可以通過(guò)增強(qiáng)β2波，抑制α，θ和δ活動(dòng)來(lái)促進(jìn)