NR2B轉(zhuǎn)基因模式大鼠內(nèi)側(cè)前額葉突觸可塑性及學(xué)習(xí)和記憶的研究.pdf

1、前額葉皮層在工作記憶、情感記憶及注意力調(diào)節(jié)等腦功能中發(fā)揮著重要的作用。谷氨酸能突觸的長時程增強(long-term potentiation,LTP)和長時程抑制(long-term depression,LTD)被認為是學(xué)習(xí)和記憶在細胞水平上的機制。N-甲基-D-天門冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受體是重要的谷氨酸能受體之一,它被證明在突觸可塑性及學(xué)習(xí)和記憶中扮演著重要的角色。其中NR2B是NMDA受體的

2、主要亞基之一,在大腦皮層、海馬和嗅球表達水平很高。大量的研究己表明,NR2B亞基在海馬腦區(qū)的突觸可塑性和相關(guān)的學(xué)習(xí)記憶中發(fā)揮關(guān)鍵作用,相比之下,NR2B亞基在前額葉突觸可塑性及相關(guān)功能中的研究較為缺乏。至于NR2B上調(diào)對前額葉突觸可塑性和學(xué)習(xí)記憶的影響,未見任何研究報道。為此,我們利用NR2B前腦特異性過量表達的轉(zhuǎn)基因大鼠,將離體電生理技術(shù)和整體行為學(xué)方法相結(jié)合,研究NR2B過量表達對大鼠內(nèi)側(cè)前額葉突觸可塑性和相關(guān)腦功能的影響。主要研究

3、結(jié)果如下:
　　 1.NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠內(nèi)側(cè)前額葉(medial prefrontal cortex,mPFC)前邊緣皮層(prelimbic cortex,PRL)基本突觸傳遞功能分析
　　 采用腦片場電位記錄技術(shù),考察NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠內(nèi)側(cè)前額葉前邊緣皮層Ⅱ?qū)又罺層通路上的錐體細胞的基本突觸傳遞功能。通過比較兩組大鼠的刺激-反應(yīng)曲線(input-out curve)和雙脈沖刺激反應(yīng)(paired-pulse rati

4、o,PPR),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因大鼠和野生型大鼠間均無顯著差異。提示NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠內(nèi)側(cè)前額葉前邊緣皮層α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid,AMPA)受體的功能和突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)的釋放功能沒有受到NR2B過量表達的影響。
　　 2.NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠內(nèi)側(cè)前額葉(mPFC)前邊緣皮層(PRL)長時程增強(LTP)和長時程

5、抑制(LTD)分析
　　 采用腦片場電位記錄技術(shù),通過比較NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠和野生型大鼠IZP,發(fā)現(xiàn)兩組大鼠的LTP沒有顯著差異,但是,在1Hz的低頻刺激下,NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠能誘導(dǎo)出更明顯的LTD,與野生型大鼠相比有顯著差異;給予3Hz的低頻刺激時,野生型大鼠誘導(dǎo)出了LTD,而轉(zhuǎn)基因大鼠出現(xiàn)了一定程度的易化現(xiàn)象。這些結(jié)果提示:NR2B基因的過量表達可能沒有參與前額葉前邊緣皮層LTP形成的調(diào)控,但卻改變了前額葉前邊緣皮層的LTD

6、,可能降低了LTD/LZP的交叉閾值。
　　 3.NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠前額葉相關(guān)的學(xué)習(xí)和記憶行為學(xué)分析
　　 為探明NR2B基因的過量表達是否會影響NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠前額葉相關(guān)的學(xué)習(xí)記憶,本研究采用開場實驗(open field)、付出努力T迷宮任務(wù)(effort-baseddecision making T-maze task)、延遲性非匹配任務(wù)(delayed non-match to samplewith objec

7、ts)和空間工作記憶任務(wù)(spatial working memory task)來檢測NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠的基本活動量和學(xué)習(xí)記憶能力。結(jié)果顯示,在付出努力T迷宮任務(wù)HR臂(high reward arm)互換測試中,NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠的正確率明顯高于野生型大鼠,但是NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠在延遲性非匹配任務(wù)和空間工作記憶任務(wù)中的學(xué)習(xí)記憶能力和野生型大鼠相比沒有顯著差異。提示NR2B轉(zhuǎn)基因大鼠的靈活性學(xué)習(xí)能力強于野生型大鼠。
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