间歇训练对大鼠空间学习记忆的影响记忆对海马BDNF信号通路的调节

摘要

研究目的：随着社会化进程的不断加深,现代人工作与生活的压力不断增加,其往往没有大量的连续的时间来进行体育锻炼,没有时间就成为了他们推卸运动责任的最主要理由.如何把每天零碎的时间付诸于运动实践中,如果这样的间歇运动能产生较好的运动效果,将具有现实意义和应用价值.。2007年美国运动医学会和心脏学会在大量既往研究的基础上发布了最新的运动指南，指南指出，每天进行3次中等强度的运动，比一次长时间运动所带来的锻炼效果要好。众多学者在对人类和动物的实验研究中已经发现适宜的运动可以改善大脑的认知能力，延缓随年龄的增长而逐渐衰退的记忆力。目前，国内外大量实验研究证实了不同运动形式对动物的学习和记忆能力有促进作用，其中，有一些采用游泳训练，还有大多数研究的运动形式为跑台持续性运动。关于间歇训练方面的讨论，大多集中于疾病模型，而对学习记忆能力的影响的报道委实少见。本实验通过探讨6周间歇训练对大鼠学习记忆能力及其对海马BDNF、TrkB及其下游信号分子Erk1、Erk2的调节，以期证明间歇训练能提高BDNF、TrkB、ERK1、ERK2的表达水平，增强BDNF-TrkB-ERK这一信号通路的功能来促进大鼠认知能力。rn 研究方法：选取20只健康雄性8周龄SD大鼠，随机分为空白对照组（n=10）和间歇训练组（n=10）。跑台适应性训练进行7天，第1天以10m/min的速度训练15min，第2、3天以18m/min训练15min，第4、5、6天以24m/min的速度训练，每天2组，每组15min，组间间隔60min；正式训练时，间歇训练组以中等强度负荷24m/min的速度训练，每天训练30min，分两组进行，每组15min，每组间隔60min，进行为期6周跑台训练，每周训练6天。跑台运动训练结束后，进行水迷宫试验，前3天进行定位航行实验，第4天进行空间探索实验，测试跑台运动对大鼠学习记忆能力的能力。在水迷宫测试后禁食禁水24h后，用3.6%水合氯醛腹腔注射麻醉，打开颅骨取出全脑，将海马从脑中取出，并对两侧海马部位分开进行组织匀浆，用于总RNA抽提和逆转录实验，使用QT-PCR法检测各组大鼠海马BDNF、NT3及其受体（TrkB、TrkC）mRNA的表达水平。rn 研究结果：1.水迷宫定位航行实验结果显示，间歇训练组逃避潜伏期明显低于对照组，极具显著性（P<0.01），间歇组大鼠学习能力高于对照组；2.在空间探索实验中，间歇训练组大鼠在目标象限游泳的时间和路程都明显高于对照组（P<0.05），而穿台次数，两组间无显著性差异（P>0.05），提示间歇组大鼠能经过更短的搜索路程就能找到平台，并对平台的搜索带有一定的使命性和方向性，说明大鼠进入迷宫中后就开始搜索平台，反映出间歇组大鼠记忆能力优于对照组；3.海马相关基因QT-PCR检测结果显示，与对照组相比，间歇组大鼠海马内BDNF、TrkB、Erk1、Erk2mRNA表达水平增加，具有显著性（P<0.05）。rn 研究结论：1.经过6周跑台训练，间歇组大鼠潜伏期较对照组显著缩短，靶象限周围路程以及周围时间较对照组显著提高，提示间歇训练有助于改善大鼠的空间学习记忆能力。2.跑台间歇训练使BDNF及其受体TrkB和相应的信号分子的基因表达量增加，提示，间歇训练可能通过提高BDNF、TrkB、ERK1、ERK2的基因表达水平增强BDNF-TrkB-ERK这一信号通路的功能来促进大鼠学习记忆的提高。