βCaMKII过量表达损害小鼠海马齿状回区长时程抑制

采用海马齿状回（dentate gyrus, DG）区域特异性过量表达βCaMKII的蛋白修饰转基因小鼠,通过离体电生理技术,研究了βCaMKII高表达对该区域突触可塑性的影响.与对照组相比,转基因小鼠海马齿状回双脉冲抑制反应（paired-pulse depression, PPD）和颗粒细胞的电压—电流曲线（voltage-current curve）没有发生变化,而该区域的长时程抑制（long-term depression, LTD）明显被减弱.实验结果提示,βCaMKII的过量表达不影响小鼠海马齿状回区的突触前递质释放能力和颗粒细胞的被动属性,但损害其长时程抑制.这为进一步研究βCaMKII在学习记忆和突触可塑性中的作用提供了电生理学依据.     

αCaMKII在前脑过量表达损伤小鼠灵活性学习能力

将3月龄实验小鼠分为αCaMKII-F89G转基因组和同窝野生对照组,进行疲劳转棒实验和Morris水迷宫实验测试.结果显示,转基因组小鼠的体力和运动协调能力与对照组相比无显著的差异;在Morris水迷宫实验的可视平台测试中,转基因鼠的视觉和求生的动机表现正常;在定位航行训练和第一次空间探索测试中,两组鼠在训练时逃避潜伏期及测试中在目标象限探索时间无统计学差异;但是在反向定位空间学习阶段,转基因组在第二、三天逃避潜伏期和距离明显长于同窝对照组(P0.05).由此认为,αCaMKII在前脑过量表达对小鼠的灵活性学习有损伤作用,推测这种损伤有可能由前脑LTD的缺陷造成的.     

工作记忆编码腹侧海马和内侧前额叶皮层局部场电位信号的相位同步分析

研究比较大鼠在静息状态下和工作记忆编码阶段腹侧海马和内侧前额叶皮层局部场电位相位同步的变化,分析相位在工作记忆任务相关信息处理中的作用机制。研究数据为6只SD大鼠静息状态和执行Y迷宫空间工作记忆任务时采集的腹侧海马和内侧前额叶皮层的局部场电位信号,计算两个脑区局部场电位信号之间的加权相位滞后指数值。研究结果表明,与静息状态相比,在工作记忆编码阶段,腹侧海马和内侧前额叶皮层之间的相位同步性在theta频段选择性地并且显著性地增加。腹侧海马和内侧前额叶皮层theta频段的相位同步是工作记忆编码阶段任务信息处理的一个作用机制。     

Long-term potentiation of prefrontal cortex in NR1 knockout mice

利用前脑特异性NR1基因敲除小鼠,采用离体脑片场电位技术,研究了NR1亚基在前额叶脑区突触可塑性中的作用.刺激强度—反应( input-output curve)和双脉冲抑制反应(paired pulse depression,PPD)的结果表明,与同窝对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的基本突触传递无明显变化.采用高频刺激(100 Hz,1 000 ms×2,间隔30 s)在小鼠的前额叶脑区诱导长时程增强( long-term potentiation,LTP),与对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的LTP明显受损.以上数据提示,NR1亚基在前额叶脑区LTP的诱导中起着重要的作用.     

NR1基因敲除对小鼠前额叶脑区LTP的影响

用前脑特异性NR1基因敲除小鼠,采用离体脑片场电位技术,研究了NR1亚基在前额叶脑区突触可塑性中的作用.刺激强度—反应(input-output curve)和双脉冲抑制反应(paired pulse depression, PPD)的结果表明,与同窝对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的基本突触传递无明显变化.采用高频刺激(100 Hz, 1 000 ms ×2, 间隔30 s)在小鼠的前额叶脑区诱导长时程增强(long-term potentiation, LTP),与对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的LTP明显受损.以上数据提示,NR1亚基在前额叶脑区LTP的诱导中起着重要的作用.     

慢性应激对小鼠空间学习记忆功能及海马和前额叶皮层BDNF表达的影响

采用多因素慢性应激动物模型,通过Morris水迷宫测试小鼠空间学习记忆能力;采用免疫组织化学方法检测脑源性神经营养因子（BDNF）在海马和前额叶皮层的表达．结果显示,与对照组相比,应激组小鼠的空间学习记忆能力明显下降（P〈0．01）;应激组小鼠海马CA1区、齿状回和前额叶皮层BDNF表达明显下降（P〈0．01）;停止应激后一周,应激组小鼠BDNF在各脑区的表达有一定恢复,但与对照组相比,仍有显著性差异（P〈0．05,P〈0．01）．结果表明,慢性应激导致小鼠空间学习记忆功能的损伤可能与BDNF表达的下调密切相关．     

淫羊藿黄酮对APP转基因小鼠学习记忆及β-amyloid生成的影响

观察不同月龄APP(amyloid precursor protein)转基因模型小鼠学习记忆功能的改变,以及中药有效部位淫羊藿黄酮对10月龄转基因小鼠学习记忆功能和脑内APP、BACE的表达及β-淀粉样肽(β-amyloid,Aβ)生成及含量的影响.用药组小鼠自4月龄开始灌胃给予淫羊藿黄酮小(0.03 g·kg-1/d)、大剂量(0.1 g·kg-1/d)6个月至10月龄,正常对照组、转基因阴性对照组及模型组以同样方式灌胃给予蒸馏水.应用Morris水迷宫和物体识别方法测试小鼠学习记忆能力,应用免疫组化学及Western Blot方法分别检测海马CA1区及皮层中APP、BACE的表达,采用双抗体夹心ELISA试剂盒测定海马中不溶性Aβ1-42含量.研究结果表明,APP转基因小鼠在4月龄即出现学习记忆能力障碍,在水迷宫实验中,比转基因阴性对照组小鼠潜伏期延长28%(p<0.05).增龄至10月龄,APP转基因小鼠学习记忆能力明显下降,水迷宫潜伏期及游泳距离与转基因阴性对照组的差异分别加大为40%(p<0.01)和35%(p<0.05),物体识别实验中分辨指数的差异为61%(p<0.05).与正常对照组及转基因阴性对照组相比,10月龄转基因模型小鼠海马CA1区及皮层中APP和BACE的表达明显增加,海马中Aβ1-42的含量明显升高.淫羊藿黄酮大剂量可明显改善10月龄APP转基因小鼠Morris水迷宫作业成绩,提高模型鼠物体识别能力,明显减少APP转基因模型小鼠海马和皮层APP及BACE的表达,降低海马Aβ1-42的含量.提示淫羊藿黄酮能改善APP转基因模型小鼠学习记忆能力和减少Aβ经由淀粉源途径生成及含量,对防治AD等神经退行性疾病具有良好的应用前景.     

APP/PS1双转基因小鼠鉴定及生物学功能研究

通过对APP/PS1双转基因小鼠尾部组织进行DNA提取,后续采用PCR扩增、琼脂凝胶电泳实验方法进行条带分析鉴定,比较蛋白酶K法和碱裂法对DNA提取差异,通过行为学实验、免疫荧光实验和Western blot检测小鼠病理产物的表达以验证APP/PS1双转基因小鼠生物学功能改变.结果显示,与蛋白酶K法相比,碱裂法提取的DNA浓度明显较高(P<0.001),纯度无显著性差异(P>0.05).水迷宫行为检测结果显示,定位航行实验中,与野生型比较,两组APP/PS1小鼠平均逃避潜伏期明显延长(P<0.05,P<0.01,P<0.001),空间探索实验中,与野生型比较,两组APP/PS1小鼠穿越平台次数明显减少(P<0.05,P<0.01),目标象限停留时间明显缩短(P<0.01).Y迷宫实验结果显示,与野生型比较,两组APP/PS1转基因小鼠自发交替准确率明显降低(P<0.01).免疫荧光实验结果显示,与野生型小鼠比较,两组APP/PS1转基因小鼠脑部明显产生Aβ沉积(P<0.01,P<0.001).Western blot结果显示,与野生型比较,两组APP/PS1转基因小鼠海马组织Aβ表达量明显增多(P<0.05).以上结果表明,APP/PS1双转基因小鼠在8月龄出现明显Aβ沉积及行为学改变,在DNA提取方面,蛋白酶K法和碱裂法对APP/PS1双转基因小鼠的DNA提取均准确无差异,碱裂法具有简单高效的优点,在常用的定性鉴定方面具有优势.     

αCaMKII过量表达增强小鼠岛叶皮层兴奋性突触传递

为了研究αCaMKII在小鼠前脑过量表达对岛叶皮层兴奋性锥体细胞基本电生理特性和突触传递的影响,利用脑片膜片钳技术研究αCaMKII-F89G转基因小鼠岛叶皮层锥体细胞的基本电生理性质及突触传递.结果显示:野生型和αCaMKII-F89G转基因型小鼠岛叶皮层锥体细胞在静息膜电位,动作电位及电流—电压曲线方面没有显著性差...     

前额叶皮层和纹状体间功能性连接的量化分析

奖励预测对于大脑的学习记忆、行为决策等高级认知功能具有至关重要的意义。前额叶皮层(Prefrontal Cortex,PFC)和纹状体(Striatum)是大脑中的两个重要脑区,以往的研究发现,前额叶皮层和纹状体中的神经元都参与了对奖励信息的编码,然而,对于这两个脑区之间信息交流、相互影响的具体方式仍然不够明确。为了研究这一问题,在对猴子进行非对称奖励预测实验的过程中,用多通道电极同时记录了其前额叶皮层和纹状体两个部位的局域场电位(Local Field Potentials, LFP)信号。通过计算非线性相互依赖性(Nonlinear Interdependence,NLI)来量化分析前额叶皮层和纹状体之间功能性连接的强度。结果显示,在β频段(15～30 Hz),小水奖励条件下前额叶皮层和纹状体间的功能性连接强度显著高于大水奖励条件下的结果,同时,前额叶皮层和纹状体间不同方向的连接强度也有显著差别。实验结果表明,前额叶皮层中LFP的β频段可能与纹状体神经元的活动有关,并在一定程度上调节猴子在奖励预测过程中的行为。     

慢性应激对小鼠空间学习记忆功能及脑内GDNF的影响

探讨慢性应激对小鼠空间学习记忆功能的影响及其机制.通过Morris水迷宫试验测试小鼠的空间学习记忆能力;检测胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)在海马和前脑皮层的表达.结果显示,应激组小鼠慢性应激后,与对照组相比,空间学习与记忆能力明显降低(P＜0.01),海马CA1、CA3区、齿状回和前脑皮层GDNF表达明显下降(P＜0.01);应激停止后一周,应激组小鼠空间学习与记忆能力有所恢复但仍弱于对照组小鼠,且有显著性差异(P＜0.05);GDNF在各脑区的表达有所恢复,但与对照组相比,仍有显著性差异(P＜0.05,P＜0.01).结果提示,慢性应激导致小鼠空间学习记忆功能的损伤可能与GDNF表达的变化密切相关.     

急性应激对小鼠空间学习记忆功能及脑内GDNF表达的影响

目的：探讨急性应激对小鼠空间学习记忆功能的影响及其机制。方法：采用足底电击的方法建立急性应激模型小鼠,通过Morris水迷宫实验观察小鼠空间学习记忆功能的变化;并且测定小鼠海马和前脑皮层胶质细胞源性神经营养因子的表达。结果：与对照组小鼠相比,在水迷宫实验中,急性应激组小鼠空间学习记忆显著提高（P〈0.05）;脑内海马CA1区、CA3区、齿状回和前脑皮层GDNF的表达明显增强（P〈0.01）。结论：急性应激使小鼠空间学习记忆功能的提高可能与GDNF表达的上调密切相关。     

成人注意缺陷多动障碍额叶网络异质性

神经影像学研究表明注意缺陷/多动障碍(ADHD)与额叶-纹状体网络功能异质有密切关系。利用静息态功能磁共振数据,探讨成人ADHD组和健康对照组的功能连通性(FC)是否有差异。获取成人ADHD组(N=20)和健康对照组(N=20)的血氧水平依赖(BOLD)信号,以腹内侧前额叶皮质(vmPFC)为感兴趣区进行功能相关分析,使用皮尔森相关系数为衡量功能相关强度的指标。经两样本统计分析,成人注意缺陷多动障碍组左侧眶额叶、右后外侧前额叶皮层、角回与vmPFC正相关性较对照组均存在显著的增强(p<0.01,经Alphasim);成人注意缺陷多动障碍组较对照组右侧背外额中回与vmPFC负相关性有所下降(p<0.01,经Alphasim)。进一步证明了前额叶与其他脑区的连通性存在差异,成人ADHD前额叶默认网络存在功能失调。     

前脑特异性过表达NR2B基因对小鼠社会互动能力的影响

将2～3月龄实验小鼠分为前脑NR2B过表达的转基因雌性和雄性小鼠以及同窝野生对照雌性和雄性小鼠，进行社会互动能力测试，包括新环境中的社会互动能力测试、社会交往能力和社会新奇偏好测试.结果显示，前脑NR2B表达量的提高，对NR2B转基因小鼠在新环境中的社会互动能力和社会新奇偏好无影响.但是却使得雌性NR2B转基因小鼠的社会交往能力提高，但是对雄性NR2B转基因小鼠却无明显影响.这表明，NR2B在前脑过量表达会提高雌性小鼠的社会交往能力，但对于雄性小鼠社会行为没有明显影响.     

急性应激对小鼠空间学习记忆功能及海马和前脑皮层c-Fos蛋白表达的影响

采用足底电击急性应激模型,通过旷场实验和Morris水迷宫实验分别测试小鼠的行为和空间学习记忆能力;以免疫组织化学方法检测c—Fos蛋白在海马和前脑皮层的表达．结果显示,与对照组小鼠比较,急性应激组小鼠在新异环境下的自发行为明显降低（P〈0．05,P〈0．01）,而在水迷宫实验中,急性应激组小鼠空间学习记忆能力明显提高（P〈0．05,P〈0．01）;与对照组小鼠比较,急性应激组小鼠海马CA1区、齿状回和前脑皮层c—Fos蛋白的表达在应激后1h明显增强（P〈0．05,P〈0．05,P〈0．01）．结果提示,急性应激所致小鼠空间学习记忆功能的改变可能与c—Fos蛋白表达的上调有关．     

枳菊解郁汤对抑郁模型小鼠学习记忆及脑内c-fos表达的影响

探讨枳菊解郁汤对慢性应激抑郁模型小鼠学习记忆的影响及其机制.将小鼠随机分为正常对照组,模型组,阳性药物组(氟西汀),枳菊解郁汤低剂量组、中剂量组和高剂量组.通过开场和Morris水迷宫实验,检测各组小鼠行为和学习记忆能力的变化;采用免疫组织化学方法检测c-fos在海马和前脑皮层的表达.结果显示,慢性应激抑郁模型组小鼠自发活动和探究行为明显降低(P0.01);空间学习记忆能力明显下降(P0.05);海马CA1、CA3和DG区及前脑皮层c-fos表达明显下降(P0.05).与模型组小鼠相比,枳菊解郁汤中高剂量明显改善小鼠的行为和学习记忆功能,以及海马和前脑皮层c-fos的表达.结果提示,枳菊解郁汤的抗抑郁作用可能与海马和前脑皮层c-fos表达的上调有关.     

枳菊解郁汤对抑郁模型小鼠学习记忆能力及海马和前脑皮层BDNF表达的影响

探讨枳菊解郁汤对慢性应激抑郁模型小鼠的影响.方法:通过旷场实验、Morris水迷宫实验,检测各组小鼠行为和学习记忆能力的变化;采用免疫组织化学方法检测脑源性神经营养因子(BDNF)在海马和前脑皮层的表达.结果:与模型组小鼠相比,枳菊解郁汤中剂量和高剂量组小鼠在新异环境下的自发活动和探究行为明显增加(P0.05,P0.05);空间学习记忆能力明显增强(P0.05);BDNF在海马的CA1、CA3和DG区及前脑皮层的表达明显增加(P0.05).结论:枳菊解郁汤的抗抑郁作用可能与海马和前脑皮层BDNF表达的上调有关.     

经颅磁声电刺激下皮层钙信号及突触传递特性的仿真与实验分析

为了探究经颅磁声电刺激(transcranial magneto-acoustic-electrical stimulation, TMAES)不同磁场强度和超声功率强度对工作记忆信息编码相关的皮层神经元钙信号及突触传递特性的影响,首先通过搭建基于磁声电效应改进的皮层锥体神经元模型,引入钙依赖神经递质释放的计算方法以计算TMAES引起的兴奋性突触后电位(excitatory postsynaptic potential, EPSP),以EPSP作为评价指标来评估不同TMAES磁场强度和超声功率强度下突触传递的短时程可塑性.随后使用光纤光度检测技术实时记录TMAES下小鼠前额叶皮层神经集群的钙信号,以揭示TMAES下钙依赖神经信息传递机制.仿真结果表明：TMAES不同磁场强度和超声功率强度对突触后响应的大小具有双向调节作用,其中,突触传递产生的短时程增强和抑制是由于TMAES下胞内钙浓度的变化引起的囊泡释放和囊泡耗竭.实验结论表明：TMAES对前额叶皮层神经元集群钙信号幅度和频率均有明显的调节作用,TMAES可以通过调节神经钙浓度进而影响突触间的信息传递.     

额叶皮层损伤对大鼠基底前脑胆硷能神经元的影响

为探讨前额叶皮层局限性损伤对大鼠学习、记忆功能及基底前脑胆硷能神经元的影响。用外科手术造成大鼠 1侧前额叶皮层局限性损伤后不同时间 ,用Y型迷宫检测学习、记忆功能 ,用组织化学技术检测基底前脑含乙酰胆硷酯酶 (AchE)活性神经元。结果为前额叶皮层损伤后 1周 ,动物学习、记忆功能有所障碍 ,损伤同侧的基底前脑胆硷能神经元有所减少 ,但均无统计学意义。损伤后 2、3、4周 ,动物学习、记忆障碍明显 ,损伤同侧基底前脑胆硷能神经元明显减少 (P <0 .0 5) ,且两者变化相平行。结论为单侧前额叶皮质局限性损伤不仅可引起动物学习、记忆功能障碍 ,且可引起同侧基底前脑胆硷能神经元丢失 ,两者发展且相平行 ,提示基底前脑胆硷能神经元逆行性变性在动物额叶皮层损伤引起的学习、记忆障碍中起作用。     

重复性经颅磁刺激对吗啡依赖小鼠学习记忆的影响

研究1 Hz rTMS对吗啡依赖小鼠学习记忆的影响,初步探讨1 Hz rTMS治疗吗啡依赖的机制.40只ICR小鼠随机分为正常对照组、1 Hz对照组、吗啡依赖组和1Hz治疗组.建立吗啡依赖CPP模型后,采用1 Hz rTMS对1Hz治疗组进行治疗.治疗后采用Morris水迷宫实验,检测小鼠学习记忆能力的改变.结果显示,与吗啡依赖组相比,1 Hz治疗组的潜伏期显著增加（P<0.05）;但穿越平台次数、平台所在象限停留时间、平台所在象限游泳距离和平台所在象限游泳距离与总游泳距离比率均无显著改变（P>0.05）