王曉琴, 王功伍, 段秋燕, 滕仕通

(1. 云南師范大學(xué) 體育學(xué)院，云南 昆明 650500; 2. 云南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院行為與認(rèn)知神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500; 3. 生物能源持續(xù)開(kāi)發(fā)利用教育部工程研究中心和云南省生物質(zhì)能與環(huán)境生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500)

懸尾應(yīng)激對(duì)小鼠空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的損傷效應(yīng)

王曉琴1, 王功伍2,3,*, 段秋燕2, 滕仕通2

(1.云南師范大學(xué) 體育學(xué)院，云南 昆明650500; 2.云南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院行為與認(rèn)知神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明650500; 3.生物能源持續(xù)開(kāi)發(fā)利用教育部工程研究中心和云南省生物質(zhì)能與環(huán)境生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明650500)

該文探討了連續(xù)數(shù)天短時(shí)懸尾應(yīng)激對(duì)小鼠十字迷宮空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的作用。81只成年雄性昆明小鼠被分為4大組：絕對(duì)空間記憶獲得組及鞏固組; 相對(duì)空間記憶獲得組及鞏固組。每大組又分為懸尾組(每天訓(xùn)練前或訓(xùn)練后立即接受懸尾處理20 min)和對(duì)照組。結(jié)果表明, 在空間記憶訓(xùn)練初期, 各對(duì)照組和懸尾組動(dòng)物正確反應(yīng)率無(wú)明顯差異, 均在機(jī)遇水平; 隨著訓(xùn)練天數(shù)的增加, 對(duì)照組成績(jī)顯著提高, 當(dāng)其正確反應(yīng)率達(dá)到80%時(shí), 懸尾組正確反應(yīng)率仍處于或略高于機(jī)遇水平, 兩組間差異顯著(P＜ 0.01); 在反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)中, 懸尾組正確反應(yīng)率也顯著低于對(duì)照組(P＜ 0.01)。這些表明，懸尾應(yīng)激可顯著損傷小鼠的空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得和鞏固, 其中相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的鞏固受損尤為嚴(yán)重。

懸尾應(yīng)激; 空間記憶; 反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí); 獲得; 鞏固; KM小鼠

懸尾(tail suspension)處理可使動(dòng)物處于無(wú)法擺脫的應(yīng)激狀態(tài), 易出現(xiàn)行為絕望, 與人類(lèi)的抑郁癥表現(xiàn)類(lèi)似, 并對(duì)很多抗抑郁藥敏感, 故與強(qiáng)迫游泳一起成為篩選抗抑郁藥物最常用的動(dòng)物行為模型(Cryan et al, 2005; Seong et al, 2002)。懸尾處理同其他應(yīng)激方式一樣, 可通過(guò)各個(gè)感覺(jué)通道和下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(hypothalamus- pituitary- adrenal cortex axis, HPA軸)產(chǎn)生廣泛的心理、生理應(yīng)激效應(yīng)(Cui et al, 2008), 但懸尾處理有其獨(dú)特之處, 即可使動(dòng)物的體液(尤其是血液)頭向分布。人在大部分時(shí)間里處于坐、立位狀態(tài), 循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)適應(yīng)了在地球重力作用下, 體液腳向集中的情形, 并升高血壓以保證頭部血液的供應(yīng)。航天員進(jìn)入太空后, 處于失重狀態(tài), 其所受重力接近于零, 此時(shí)，1.5～2L的體液會(huì)迅速?gòu)南轮D(zhuǎn)移到頭胸部, 并引發(fā)一系列的感覺(jué)神經(jīng)活動(dòng)改變和心血管反應(yīng)(Wu & Shen, 2000)。動(dòng)物在懸尾后頭部下垂, 軀體受重力作用方向改變, 導(dǎo)致體液向頭部轉(zhuǎn)移, 故懸尾動(dòng)物體液分布改變狀況與處于失重狀態(tài)下的人相似, 可作為研究人體失重的動(dòng)物模型 (Chen et al, 1993; Morey-Holton & Globus, 2002; Morey-Holton & Wronski, 1981)。雖然空間飛行可直接提供失重環(huán)境, 但又伴隨噪聲、機(jī)械振動(dòng)、宇宙射線、人際交往等因素的干擾。因此，很難研究失重等單一影響因素的效應(yīng)。懸尾處理為此提供了可行的地面失重模型。

單次懸尾處理20 min可模擬急性失重, 主要通過(guò)影響動(dòng)物的神經(jīng)和心血管系統(tǒng)功能發(fā)揮其應(yīng)激效應(yīng)。有報(bào)告指出, 單次懸尾處理20 min可明顯提升小鼠血液中糖皮質(zhì)激素的水平并使之持續(xù)20 min不降低, 其情緒記憶獲得在懸尾后短時(shí)受損。單獨(dú)使用多巴胺D1受體拮抗劑SCH23390可損傷情緒記憶獲得, 但與懸尾處理同時(shí)使用卻可改善懸尾對(duì)情緒記憶獲得的損傷效應(yīng), 說(shuō)明多巴胺D1受體參與了懸尾應(yīng)激的記憶損傷效應(yīng) (Wang et al, 2005, 2007)。但該種懸尾處理方式對(duì)空間記憶各過(guò)程的影響還未被深入系統(tǒng)地研究。本研究擬采用相似的懸尾處理方法(每天訓(xùn)練前或訓(xùn)練后，懸尾20 min), 探討懸尾應(yīng)激對(duì)絕對(duì)和相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)獲得和鞏固過(guò)程的影響。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

81只雄性昆明(KM)小鼠, 購(gòu)自成都達(dá)碩生物科技有限公司, 生產(chǎn)許可證編號(hào)：SCXK(川)2008-24。小鼠購(gòu)入時(shí)為4周齡, 體重18～25 g。小鼠分籠飼養(yǎng), 每籠(組)10～11只, 自由飲水。動(dòng)物總共分4大組, 分別為絕對(duì)空間記憶獲得組及鞏固組和相對(duì)空間記憶獲得組及鞏固組。根據(jù)是否接受懸尾處理每大組動(dòng)物又分為對(duì)照組及懸尾組。正式實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)1周, 實(shí)驗(yàn)者每天撫摸、抓握小鼠數(shù)次。飼養(yǎng)間保持12 h / 12 h的明暗周期變化(明亮期：7：00 —19:00), 室溫保持在(22 ± 1) ℃。所有行為訓(xùn)練均在每天明亮期同一時(shí)間進(jìn)行。適應(yīng)期動(dòng)物自由取食(標(biāo)準(zhǔn)飼料購(gòu)自蘇州雙獅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼料科技有限公司)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí), 行為訓(xùn)練完成后單獨(dú)定量喂食, 控制小鼠的體重為自由取食狀態(tài)下的90%左右。所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程均遵照國(guó)務(wù)院《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》(1998)和《云南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》(2007)以及美國(guó)國(guó)立健康研究院《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用和照管指南》執(zhí)行。

1.2 動(dòng)物空間記憶作業(yè)

1.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置 所有空間記憶作業(yè)均使用一木制十字形迷宮進(jìn)行。該迷宮放置于距離地面50 cm的平臺(tái)上, 每臂長(zhǎng)30 cm, 寬5 cm, 高12 cm, 四臂中央?yún)^(qū)為5 cm × 5 cm的正方形。四臂末端內(nèi)側(cè)1.5 cm處均裝有直徑 3 cm, 高 1 cm的圓筒狀塑料食槽(圖1)。迷宮正上方懸掛有兩盞40 W日光燈用于照明。實(shí)驗(yàn)期間, 迷宮位置不變, 周?chē)植嫉拈T(mén)窗、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)桌和藥品柜用作空間記憶參照物。

圖1 十字迷宮空間記憶作業(yè)流程圖Fig. 1 The flow diagram of the spatial memory tasks in plus maze

1.2.2 訓(xùn)練方法 根據(jù)空間信息性質(zhì)的不同, 我們?cè)O(shè)計(jì)了絕對(duì)空間記憶作業(yè)和相對(duì)空間記憶作業(yè)。在絕對(duì)空間記憶作業(yè)中, 固定迷宮的一臂為目標(biāo)臂(東側(cè)臂), 其臂端食槽內(nèi)放置新鮮去皮向日葵籽作為獎(jiǎng)勵(lì), 其余三臂為起始臂, 其臂端無(wú)食(圖1A)。每天訓(xùn)練10次(采用半隨機(jī)表法確定10次訓(xùn)練中起始臂的順序), 當(dāng)對(duì)照組動(dòng)物連續(xù)兩天在作業(yè)中的正確反應(yīng)率保持在80 %以上(即在10次訓(xùn)練中有8次以上動(dòng)物能進(jìn)入目標(biāo)臂并獲得食物獎(jiǎng)勵(lì))時(shí), 對(duì)照組和懸尾組動(dòng)物均停止訓(xùn)練。然后改對(duì)側(cè)臂為目標(biāo)臂(西側(cè)臂), 其余三臂為起始臂, 照以上方法繼續(xù)進(jìn)行訓(xùn)練, 當(dāng)對(duì)照組動(dòng)物在作業(yè)中達(dá)到80 %的正確反應(yīng)率標(biāo)準(zhǔn)時(shí), 兩組動(dòng)物均停止訓(xùn)練, 此即絕對(duì)空間反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作業(yè)。在相對(duì)空間反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作業(yè)中,起始臂不固定(采用半隨機(jī)表法確定10次訓(xùn)練中起始臂的順序), 且每次訓(xùn)練均須動(dòng)物從起始臂出發(fā)后向右轉(zhuǎn)才能到達(dá)目標(biāo)臂獲得食物獎(jiǎng)勵(lì)(即正確反應(yīng)), 即目標(biāo)臂總是起始臂的右側(cè)臂, 起始臂改變了,目標(biāo)臂也就跟著改變(圖1B)。每天訓(xùn)練10次, 當(dāng)對(duì)照組動(dòng)物連續(xù)兩天在作業(yè)中的正確反應(yīng)率保持在80%以上時(shí), 對(duì)照組和懸尾組動(dòng)物均停止訓(xùn)練; 然后，改變目標(biāo)臂與起始臂的相對(duì)位置(目標(biāo)臂改為起始臂的左側(cè)臂), 動(dòng)物須從起始臂出發(fā)后向左轉(zhuǎn)才能到達(dá)目標(biāo)臂并獲得食物獎(jiǎng)勵(lì)(即正確反應(yīng)), 此為相對(duì)空間反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作業(yè)。當(dāng)對(duì)照組動(dòng)物在作業(yè)中達(dá)到80 %的正確反應(yīng)率時(shí), 對(duì)照組和懸尾組動(dòng)物均停止訓(xùn)練。動(dòng)物在迷宮中每完成一次作業(yè), 即用酒精棉球擦拭迷宮中央?yún)^(qū), 以消除氣味影響。由于各組動(dòng)物訓(xùn)練任務(wù)和處理不同, 所以訓(xùn)練天數(shù)也不盡相同。

1.2.3 懸尾應(yīng)激方法 每天同一時(shí)間將懸尾組小鼠尾部懸掛于1.5 m高的木質(zhì)橫梁上持續(xù)20 min(圖1C), 對(duì)照組小鼠僅接受相應(yīng)的操作動(dòng)作, 但未受實(shí)際的懸尾處理。觀察懸尾處理對(duì)記憶獲得的影響時(shí), 懸尾后立即進(jìn)行行為訓(xùn)練; 觀察其對(duì)記憶鞏固的影響時(shí), 則每天在行為訓(xùn)練結(jié)束后立即進(jìn)行懸尾;觀察其對(duì)反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得或鞏固時(shí), 則分別在反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)訓(xùn)練之前或之后進(jìn)行懸尾。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

空間記憶作業(yè)正確次數(shù)的組間(懸尾處理動(dòng)物與其對(duì)照組)比較均采用非配對(duì)樣本t-檢驗(yàn)(unpaired samplest-test)。動(dòng)物訓(xùn)練成績(jī)隨訓(xùn)練時(shí)間的變化采用重復(fù)測(cè)量的雙因子方差分析(two-way ANOVA with repeated measure)進(jìn)行比較。所有比較均以P＜0.05為差異顯著標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 懸尾處理小鼠的總體行為表現(xiàn)

動(dòng)物在懸尾過(guò)程開(kāi)始時(shí), 掙扎激烈, 幾分鐘后,活動(dòng)量減少，甚至不再有明顯的肢體動(dòng)作。懸尾過(guò)程中及之后, 多數(shù)小鼠排糞、排尿等應(yīng)激反應(yīng)明顯增加。經(jīng)連續(xù)5～7 d的20 min懸尾處理之后, 懸尾各組多數(shù)動(dòng)物幾乎不再出現(xiàn)明顯的掙扎現(xiàn)象, 放回鼠籠后，其活躍程度明顯低于對(duì)照組, 食量下降。

2.2 懸尾處理對(duì)小鼠絕對(duì)空間記憶的影響

在訓(xùn)練初期約1周左右(5～8 d)的時(shí)間內(nèi), 各懸尾組和其對(duì)照組的空間記憶成績(jī)均處于隨機(jī)水平(正確次數(shù)在3、4次左右), 未見(jiàn)明顯差異(非配對(duì)樣本t-檢驗(yàn)：P＞ 0.05); 之后對(duì)照組動(dòng)物的記憶成績(jī)隨訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著提高, 懸尾組動(dòng)物的成績(jī)或呈略有提高或停滯不前, 與其對(duì)照組相比差異顯著(非配對(duì)樣本t-檢驗(yàn)：P＜ 0.05; 重復(fù)測(cè)量的雙因子方差分析：懸尾主效應(yīng),P＜ 0.01; 訓(xùn)練主效應(yīng),P＜0.01; 懸尾×訓(xùn)練交互效應(yīng),P＜ 0.01)(圖2, 圖3)。以上數(shù)據(jù)表明, 懸尾處理可損傷小鼠絕對(duì)和相對(duì)空間記憶的獲得和鞏固過(guò)程。

2.3 懸尾處理對(duì)小鼠空間反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的影響

對(duì)照組動(dòng)物在絕對(duì)和相對(duì)空間反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作業(yè)中的成績(jī)經(jīng)2～3 d訓(xùn)練后迅速提高, 懸尾組動(dòng)物的成績(jī)停滯不前。從第2～3 d開(kāi)始, 各懸尾組與對(duì)照組的成績(jī)出現(xiàn)顯著差異(非配對(duì)樣本t-檢驗(yàn)：P＜0.05; 重復(fù)測(cè)量的雙因子方差分析：懸尾主效應(yīng),P＜0.01; 訓(xùn)練主效應(yīng),P＜ 0.01; 懸尾×訓(xùn)練交互效應(yīng),P＜ 0.01)(圖2, 圖3)。以上數(shù)據(jù)表明, 懸尾處理可損傷小鼠絕對(duì)和相對(duì)空間反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得和鞏固過(guò)程。

3 討 論

3.1 懸尾處理?yè)p傷空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得和鞏固過(guò)程

圖2 懸尾處理對(duì)小鼠十字迷宮絕對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作業(yè)成績(jī)的影響Fig. 2 The effects of tail suspension on the performance of absolute spatial memory and its reversal learning task in a plus maze in mice

圖3 懸尾處理對(duì)小鼠十字迷宮相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)作業(yè)成績(jī)的影響Fig. 3 The effects of tail suspension on the performance of relative spatial memory and its reversal learning task in a plus maze in mice

本研究結(jié)果證明, 連續(xù)每天短時(shí)高空懸尾應(yīng)激(20 min)可致小鼠絕對(duì)和相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得和鞏固過(guò)程顯著受損, 其中相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的鞏固過(guò)程的受損更為嚴(yán)重。懸尾動(dòng)物的成績(jī)雖然明顯低于對(duì)照組, 但隨著訓(xùn)練也有所提高(在相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的鞏固過(guò)程中成績(jī)未見(jiàn)明顯提高), 說(shuō)明懸尾動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶功能處在相對(duì)緩慢的恢復(fù)過(guò)程中。在連續(xù)每天短時(shí)高空懸尾處理過(guò)程中, 動(dòng)物可能會(huì)逐漸適應(yīng)這種懸尾處理, 但能否完全恢復(fù)正常尚屬未知。Wang et al (2005, 2007)采用一次性步入法發(fā)現(xiàn)使用同樣的懸尾處理方法, 經(jīng)單次高空懸尾處理20 min可導(dǎo)致被動(dòng)回避行為, 即情緒記憶獲得功能受損, 若懸尾處理后休息20 min后再測(cè)試, 則未見(jiàn)情緒記憶受損,說(shuō)明單次懸尾的記憶損傷效應(yīng)是暫時(shí)的、可逆的；但從本研究結(jié)果來(lái)看, 連續(xù)多天每天短時(shí)高空懸尾應(yīng)激造成的記憶損傷效應(yīng)可能因涉及的記憶過(guò)程、記憶信息類(lèi)型不同而異。似乎相對(duì)空間記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的鞏固過(guò)程對(duì)懸尾處理更敏感一些。至于機(jī)體能否恢復(fù)正常, 取決于機(jī)體的適應(yīng)調(diào)整能力能否消除損傷的累積效應(yīng)。

本研究中一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是, 在空間記憶訓(xùn)練初期約1周左右(5～8 d)的時(shí)間內(nèi), 各懸尾組和其對(duì)照組的空間記憶成績(jī)均處于隨機(jī)水平, 之后對(duì)照組動(dòng)物成績(jī)迅速提高, 兩組之間拉開(kāi)差距; 而在反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)訓(xùn)練的第2～3 d開(kāi)始, 對(duì)照組動(dòng)物的成績(jī)就已經(jīng)顯著高于懸尾組。最可能的一個(gè)原因是, 在訓(xùn)練初期, 對(duì)照組動(dòng)物要適應(yīng)訓(xùn)練規(guī)則, 并建立相應(yīng)的行為反應(yīng)策略和記憶的“空間認(rèn)知地圖”, 這可能需要較長(zhǎng)的時(shí)間(大約1 周); 而在反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)中,由于動(dòng)物已在空間記憶訓(xùn)練中建立有效的反應(yīng)策略, 反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)無(wú)須改變策略, 只需要調(diào)整反應(yīng)方向即可, 故可迅速作出調(diào)整。

3.2 懸尾處理與失重的記憶損傷效應(yīng)

經(jīng)典的頭低位失重模型的應(yīng)激作用較小, 主要用于探討人類(lèi)失重(下肢不負(fù)重)的長(zhǎng)期效應(yīng) (Chen et al, 1993; Shen et al, 1989; Wu et al, 2000)。Wu et al (2000)使用矩形水迷津和跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)頭低位懸尾模擬失重7 d或12 d可損傷小鼠絕對(duì)空間記憶、被動(dòng)回避學(xué)習(xí), 而懸尾5 h則未見(jiàn)損傷效應(yīng)。另有報(bào)告指出, 頭低位懸尾模擬失重7 d可造成大鼠分辨學(xué)習(xí)(Y-迷宮)和被動(dòng)回避學(xué)習(xí)(避暗法)的明顯損傷,這種損傷在模擬失重結(jié)束后經(jīng)3 d的恢復(fù)仍未見(jiàn)明顯改善 (Sun et al, 2009; Xu et al, 2005)。這些研究均提示, 長(zhǎng)期失重可造成動(dòng)物的學(xué)習(xí)和記憶損傷, 但短時(shí)間的頭低位懸尾不會(huì)造成損傷。

以上模擬失重的方法與本研究采用的方法有所不同, 不同之處在于, 首先，前者采用大鼠或小鼠前肢著地、后肢離地，保持頭部 ～ 30°下傾的懸尾倒立連續(xù)數(shù)天的方法(Chen et al, 1993); 而本研究和Wang et al (2005, 2007)采用的是頭下尾上完全垂直的懸尾方法, 在更高的凈水壓力下, 會(huì)有更多體液向頭胸部集中, 從而導(dǎo)致動(dòng)物更強(qiáng)烈的應(yīng)激。這也可能是本研究懸尾20 min即可致記憶損傷, 而Wu et al (2000)懸尾5 h未見(jiàn)記憶損傷的主要原因。其次, 本研究采用的是每天僅懸尾處理20 min, 而前者則是全天24 h一直給予懸尾處理。長(zhǎng)時(shí)記憶主要分為三個(gè)階段, 即獲得、鞏固和提取。前人的研究主要關(guān)注長(zhǎng)期懸尾對(duì)學(xué)習(xí)和記憶的總體效應(yīng), 但不能說(shuō)明其主要影響學(xué)習(xí)和記憶的哪個(gè)過(guò)程。而本研究則明確表明, 急性懸尾應(yīng)激至少可損傷空間長(zhǎng)時(shí)記憶及其反轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的獲得和鞏固, 但是否影響已鞏固記憶的提取過(guò)程尚需進(jìn)一步探討。

3.3 懸尾處理?yè)p傷記憶的可能機(jī)制

懸尾處理可引發(fā)機(jī)體生理和心理的各種急慢性應(yīng)激反應(yīng)。急性應(yīng)激可通過(guò)HPA軸導(dǎo)致糖皮質(zhì)激素釋放增加, 并使交感神經(jīng)興奮, 腦內(nèi)多種神經(jīng)遞質(zhì)也會(huì)一過(guò)性的釋放增加, 但GABA的釋放減少,并涉及相應(yīng)的受體 (Arnsten, 2009; Elzinga et al, 2005; Haggstrom et al, 1984; Mitsushima et al, 2008; Roozendaal et al, 2009; Tollenaar et al, 2008; Yuen et al, 2009)。慢性應(yīng)激則可通過(guò)引發(fā)相關(guān)的基因表達(dá)以及神經(jīng)元形態(tài)學(xué)的改變對(duì)包括學(xué)習(xí)和記憶在內(nèi)的神經(jīng)功能產(chǎn)生損傷作用(Lee et al, 2009; Mcewen, 2001; Mizoguchi et al, 2000)。以上應(yīng)激效應(yīng)也可在懸尾倒立模擬失重的動(dòng)物或航天飛行動(dòng)物上觀察到(Cui et al, 2008; Sun et al, 2006, 2009; Zheng et al, 2008)。與其它應(yīng)激方式不同, 懸尾處理可通過(guò)體位的轉(zhuǎn)換, 使動(dòng)物全身體液在重力的作用下發(fā)生頭向再分配, 繼而引發(fā)強(qiáng)烈的心血管反應(yīng), 并改變?nèi)碛绕涫悄X部血液循環(huán)、血液流變性以及血管、神經(jīng)元超微結(jié)構(gòu)的改變(Bi et al, 2004; Meng et al, 1997; Shen et al, 1989; Wu & Shen, 2000)。同時(shí)，體位的改變可干擾前庭等感覺(jué)器官、運(yùn)動(dòng)等系統(tǒng)的功能,使空間定向、運(yùn)動(dòng)知覺(jué)以及運(yùn)動(dòng)平衡、協(xié)調(diào)等能力受到損傷 (Shen, 2003; Yang & Shen, 2003)。除此之外, 在本研究中還觀察到動(dòng)物活動(dòng)減少、食量降低的現(xiàn)象, 但不能確定此為懸尾應(yīng)激的結(jié)果還是懸尾間接導(dǎo)致記憶損傷的原因之一?？偟恼f(shuō)來(lái), 懸尾處理造成的影響與一般應(yīng)激方式有相似之處, 但也有很多不同的地方, 是一種獨(dú)特的應(yīng)激方式。懸尾處理可能通過(guò)以上過(guò)程導(dǎo)致應(yīng)激, 繼而影響學(xué)習(xí)和記憶等認(rèn)知功能。

致謝：云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2003級(jí)的汪和、王浩行和王偉花同學(xué)曾參與部分動(dòng)物行為訓(xùn)練和數(shù)據(jù)收集等工作, 在此對(duì)他們的辛勤付出表示衷心的感謝！

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Impairment effects of tail suspension stress on spatial memory and its reversal learning in mice

WANG Xiao-Qin1, WANG Gong-Wu2,3,*, DUAN Qiu-Yan2, TENG Shi-Tong2

(1. School of Physical Education, Yunnan Normal University, Kunming 650500, China; 2. Laboratory of Behavioral and Cognitive Neurobiology, School of Life Sciences, Yunnan Normal University, Kunming 650500, China; 3. Engineering Research Center of Sustainable Development and Utilization of Biomass, Ministry of Education & Key Laboratory of Yunnan for Biomass Energy and Biotechnology of Environment, Kunming 650500, China)

Present work investigated the effects of tail suspension stress (TSS) on spatial memory acquisition, consolidation, and its reversal learning in mice. Eighty-one adult male KM mice were divided into four groups (each group including a TSS subgroup and its control subgroup): absolute spatial memory acquisition and consolidation groups (group AA and CA); relative spatial memory acquisition and consolidation groups (group AR and CR). TSS (20 min) was performed immediately before (acquisition) or after (consolidation) a daily training. Results showed that there was no significant difference between control animals and TSS animals in each group in early spatial memory training days (5-8 d of training). Along with training, the performance of control animals improved significantly, but the performance of TSS animals improved slightly (group AA, CA and AR) or even did not change (group CR) (P＜ 0.01). Reversal learning was also impaired in TSS animals (P＜ 0.01). The results indicated that TSS could impair spatial memory acquisition, consolidation and reversal learning (especially the relative spatial memory consolidation and its reversal learning) in mice.

Tail suspension stress; Spatial memory; Reversal learning; Acquisition; Consolidation; KM mice

Q189; Q427

A

0254-5853-(2011)04-0428-07

10.3724/SP.J.1141.2011.04428

2011-06-05；接受日期：2011-06-28

中國(guó)科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(2008);云南省運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目(2009);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31060142)

?通訊作者(Corresponding author)，王功伍, Tel: +86-871-5516068, Fax: +86-871-5516759, E-mail: waov@tom.com

王曉琴（1978－），碩士，講師，主要從事運(yùn)動(dòng)生理學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)研究；E-mail: xiaoqinwang2001@yahoo.com.cn