NR1基因敲除小鼠前額葉腦區(qū)突觸可塑性及學習記憶的研究.pdf

1、大量的研究工作表明，N-甲基-D-天門冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid，NMDA)受體是突觸可塑性和學習記憶的分子開關。NMDA受體主要是由NR1、NR2(A、B、C和D)和NR3亞基(A和B)構成的異聚型復合體。其中NR1亞基在腦內各區(qū)均有分布，是形成NMDA受體通道的必需亞基。關于NMDA受體及其亞基在突觸可塑性和學習記憶中的功能研究主要集中于海馬腦區(qū)。海馬和前額葉皮層同屬于前腦，二者都與高級認知功能有著密切

2、的聯系，前額葉皮層在短時程記憶的儲存、靈活性學習、注意的調節(jié)和決策中起著重要的作用，并且其功能與NMDA受體密切相關。作為NMDA受體的必須亞基，NR1在前額葉腦區(qū)有豐富的表達。但是關于NR1亞基在前額葉腦區(qū)學習記憶與突觸可塑性中的作用卻少有研究。
　　 因此，本項目采用前腦特異性NR1基因敲除小鼠，通過離體腦片電生理學和整體行為學技術，重點研究了NR1基因敲除對小鼠前額葉的突觸可塑性、工作記憶、靈活性學習和情緒行為的影響。本課

3、題的研究工作主要包括以下三部分：
　　 1 NR1基因敲除小鼠前額葉腦區(qū)突觸可塑性的分析1.1基本突觸傳遞分析：
　　 采用離體腦片場電位記錄技術，考察了NR1基因敲除小鼠前額葉Ⅴ層到Ⅱ-Ⅲ層的基本突觸傳遞功能。分別將轉基因組與同窩對照組的刺激強度-反應曲線(input-output curve)和雙脈沖抑制反應(paired pulsedepression，PPD)曲線進行分析對比，結果表明NR1亞基敲除不會改變小鼠前

4、額葉腦區(qū)的突觸后AMPA受體功能和突觸前神經遞質釋放的功能。
　　 1.2 NR1基因敲除小鼠前額葉腦區(qū)的突觸可塑性分析采用離體腦片場電位記錄技術，研究分析NR1亞基敲除對小鼠前額葉Ⅴ層到Ⅱ-Ⅲ層突觸可塑性的影響。與同窩對照小鼠相比，NR1基因敲除小鼠前額葉Ⅴ層到Ⅱ-Ⅲ層的長時程增強(long-term potentiation，LTP)受損。對長時程抑制(Long-term depression，LTD)的研究發(fā)現，NR1基因

5、敲除組的LTD與對照組相比并無顯著差異。
　　 2 NR1基因敲除小鼠活動量及情緒的研究采用開場實驗、高架十字迷宮和明暗箱檢測小鼠的活動量和情緒行為。結果顯示，在1 h的開場實驗測試中，NR1基因敲除小鼠的活動量顯著高于同窩對照組小鼠；高架十字迷宮和明暗箱實驗中，NR1基因敲除小鼠表現正常。由此認為，前腦特異性NR1基因敲除可能增加小鼠的活動量，但對情緒行為沒有顯著影響。
　　 3 NR1基因敲除小鼠前額葉相關認知功能的

6、研究3.1.空間工作記憶分析：
　　 我們分別采用空間依賴性工作記憶水迷宮和自發(fā)交替變換Y迷宮任務，檢測NR1基因敲除小鼠的空間工作記憶能力。結果表明，NR1基因敲除可能對小鼠的空間工作記憶能力沒有影響。
　　 3.2靈活性學習分析：
　　 采用十字迷宮檢測NR1基因敲除小鼠的靈活性學習能力。結果表明，NR1基因敲除小鼠的靈活性學習能力有所降低，說明NR1基因敲除可能損害小鼠的靈活性學習能力。
　　 本研