脑积水模型大鼠学习记忆的研究

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摘要：目的 建立脑积水SD大鼠模型，通过避暗试验观察研究脑积水模型大鼠不同时间段学习记忆功能。方法 健康雄性SD大40只，随机分为脑积水模型组，脑积水假手术组，正常对照组，脑积水模型组分21 d，42 d，60 d ，共3个亚组，对照组和模型组、假手术组一样喂食及同样环境。观察大鼠行为学改变，采用避暗试验方法记录各组大鼠实验潜伏期（LT）及来回穿梭次数（EN），研究其学习及空间记忆功能。结果 脑积水模型大鼠模型组与对照组比学习记忆能力明显下降，组间对比，模型组大鼠21 d、42 d、60 d组认知功能逐渐减弱，学习记忆有明显减弱（P

关键词：脑积水；大鼠；学习记忆

脑积水（Hydrocephalus）是由多种病因共同作用引起的一种综合病理结果，以脑脊液循环通路多种原因梗阻以及或吸收不良较为多见，而分泌过多者较为罕见[1]；大多数脑积水患者不同程度上认知功能明显受限，研究分析脑积水认知功能对患者病情把握及预后评估有重要作用及意义，经典动物模型可以模拟人体机能方面的变化反映。本研究在与建立脑积水大鼠模型，检测大鼠各个时间段学习记忆功能，为临床提供依据。

1资料与方法

1.1脑积水大鼠模型的制作

1.1.1选取纯种品系 6～8 w龄雄性青状年SD大鼠40只，体重g均购自河南科技大学医学院动物饲养培育中心。所精选大鼠均采用单笼饲养，避免强烈外界刺激，正常生理作息。所选动物均适应1 w后进行筛选，喂食需保持定时、定量原则，自由饮水。积极培养本批大鼠统一生活习性及觅食规律。随机分为脑积水模型组、脑积水模型假手术组（同脑积水手术方式，只注入生理盐水，不注入白陶土悬液，排除手术对大鼠学习记忆的影响）以及空白对照组，，蛛网膜下腔出血组n=8只。假手术组每次按照模型组一样条件，唯一不同就是不注入白陶土，注入同用量生理盐水即可，空白对照组，在每次刺激实验组的大鼠时以相同的方法刺激抓取1～2次即可，以排除人为刺激影响。

1.2.2模型制作 实验组以及假手术参照DEL bigio的方法完成脑积水实验动物模型[2]，将大鼠头部固定于脑立体定向仪上，正中切口，呈椭圆形（长短轴比为：2 cm×3 cm）依次剪除皮肤、皮下结缔组织和钝性分离骨膜，用无水乙醇露骨表面脱脂，显露颅骨及前后囟点位置，用动物实验蚊式钳创面夹闭止血，露骨表面渗血可使用骨蜡涂抹，在动物实验专用手术显微镜下沿后颈部正中于头颈交界处作一长约4～5 mm的纵切口 依次切开 先用4.5号注射针头穿刺枕大池 放脑脊液0.06～0.1 mL后再注入25%白陶土混悬液0.1 mL注射时间不少于 10 min注射完毕后留针5 min，拨针后用医用耳脑胶封闭针眼，缝合切口，并维持头低位10～20 min，假手术对照组用同样方法向枕大池注入生理盐水0.1 mL术后连续应用青霉素（2万U/Kg）腹腔注射抗炎3 d，清洁伤口2次/d直至伤口愈合，参考文献20 d是行动物MRI检测，测量脑室脑组织空间比值，确定模型建立成功。

1.2避暗试验检测 实验模型组及对照组大鼠依次采用避暗试验箱进行学习及记忆能力测试[3]。利用大鼠的喜暗恶明的动物特性，将大鼠背对暗箱的洞口放入明室，打开实验上方的视屏系统，记录路线及轨迹趋势，进行学习实验，很快自由进入暗箱，此时即为动物潜伏期，并记录，同时接通暗箱电源，受到电击后动物立即会逃出暗箱，时间记录动物从箱第1次进入暗箱的时间即为本次实验大鼠LT，大鼠受电击后会逃避性地跑出暗室，然后记录10 min大鼠进入暗室的次数即EN，并记录和观察大鼠在明暗是活动时间和活动路线距离，共同作为记忆成绩表现为LT和EN。

1.3统计学处理及分析 收集计数资料及计量资料均采用SPSS 15.5统计软件统计分析剂量计计数资料LT及EN，分析方法使用用单因素因素方差分析，模型组间比较用LSD-t检验，P

2结果

2.1模型制作

3讨论

脑积水综合症由Adams和Hakim于1965年提出，是一种以步态不稳、尿失禁和认知功能缺损为主要特征性改变，而认知功能损害逐渐被重视起来，及时且准确的诊断是预后较好疗效的关键[4]。经过数据精确测算，脑积水模型建立成功，脑室与脑实质比例分数在脑积水诊断范围之内，脑积水模型大鼠模型组与对照组比学习记忆能力明显下降，学习记忆有明显减弱，有统计学意义，均较正常组差，比值均有统计学意义；认知功能损害为主要表现，随着脑积水的时间延长，脑积水引起脑功能损害越明显，特别是认知功能损害更加明显，且有关数据表明，部分认知功能损害是由于颅内压力增大[5]，导致脑功能异常引起，属于可逆性损害，随着时间迁延，导致部分损害为不可逆性损害，为永久性脑功能损害，表现在认知功能这一块为更加明显突出，本研究中通过反映执行功能的学习记忆特别是空间学习记忆等认知功能测验等验证阐述的观点，与国外报道关于脑积水认知的研究一致[6]。有研究显示脑积水患者脑脊液循环障碍，脑脊液生成和转运减少，淀粉样蛋白清除能力下降，部分微观分子如P38的改变，最终使淀粉样蛋白沉积、P38的减少，这也可能是导致认知功能障碍的重要原因[7]。

参考文献：

[1]Kumar V， Chichili VP， Zhong L，et al .Structural basis for the interaction of unstructured neuron specific substrates neuromodulin and neurogranin with Calmodulin. Sci Rep. 2013；3：1392.

[2]Vetere G， Restivo L， Ammassari-Teule M. Pre-synaptic control of remote fear extinction in the neocortex. Front Behav Neurosci. 2012；1：34-38.

[3]Denny JB. Molecular mechanisms， biological actions， and neuropharmacology of the growth-associated proteinP38. Behav Neurosci. 2013；6：34-41.

[4]Berntson， Chichili G， Restiv T， et al.， The insula and evaluative processes. Psychol Sci， 2011. 22（1）：80-86.

[5]Saxena N， Kaul SC， Wadhwa R， et al. Protective role of Ashwagandha leaf extract and its component withanone on scopolamine-induced changes in the brain and brain-derived cells. PLoS One. 2011；6（11）：27265-27269.

[6]Fung SJ，Sivagnanasundaram S，Weickert CS.Lack of change in markers of presynaptic terminal abundance alongside subtle reductions in markers of presynaptic terminal plasticity in prefrontal cortex of schizophrenia patients. Biol Psychiatry，2011 Jan 1，69（1）：71-79.

[7]Straube， T. and W.H. Miltner， Attention to aversive emotion and specific activation of the right insula and right somatosensory cortex. Neuroimage，2011，54（3）：2534-2538.