基于苯环已哌啶大鼠模型的默认模式网络研究

摘要

精神分裂症是一种目前尚未确定病因的精神疾病，其对患者及其家人的身心健康造成严重危害。目前对精神分裂症的原因有多种假说，但都无法完整解释疾病的成因与发展过程。在临床诊断上，目前也仅仅停留于医生主观量表评判，无客观上的生物标记（Bio-marker）能帮助医生准确诊断疾病。
　　研究认为，默认模式网络（Default Mode Network，DMN）在大脑功能组织、自我参考功能、概念形成、意识维持中具有重要作用。fMRI的研究发现，在精神分裂症、阿兹海默症、孤独症等神经精神疾病中，其DMN功能特性呈现被扰乱的状态。然而，fMRI反映的是神经元活动时的代谢状况，不是直接的神经元活动的体现。因此，本文基于苯环己哌啶（Phencyclidine，PCP）精神分裂症动物模型，采用电生理手段直接提取脑电信号进行分析，以探讨精神分裂症产生的神经机制。
　　本实验以大鼠 fMRI研究中发现的DMN脑区作为电极坐标，通过腹腔注射PCP建立精神分裂症大鼠模型，采集大鼠在PCP连续注射7天、14天以及停药后7天、14天的旷场实验及DMN电生理数据进行相关分析。
　　本研究发现：
　　1．在大鼠连续注射PCP7天和14天后进行旷场测试发现，PCP注射后1小时旷场实验与注射前正常状态相比，大鼠累计移动距离显著增加（P<0.05）。PCP注射后12小时，移动距离显著减少（P<0.05），提示PCP注射后短时间内大鼠活动量增加，但在PCP的慢性作用下，大鼠活动量明显减少，可能与PCP诱导的精神分裂症阴性症状相关联。
　　2．脑电功率谱分析显示，海马和前边缘皮质 Gamma节律的功率与正常状态相比显著性降低，这些改变可能与PCP导致的行为学改变有关。
　　3．大鼠在正常基线状态，电生理DMN可分为前后两个子模块，PCP注射后， DMN前后子模块之间的连接性明显增加，尤其是Alpha频段的显著性增加，Alpha频段下网络平均聚类系数显著性增加，特征路径长度显著性降低；同时，PCP注射后，海马Alpha频段的多尺度样本熵显著降低，停药后14天仍维持在较低水平。提示 PCP慢性使用可引起大脑信息整合能力和大脑信息复杂度持久异常，Alpha节律的改变可能与PCP所导致的精神活动和信息处理异常有关。

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第一章 绪 论

1.1 精神分裂症概述

1.2默认模式网络

1.3本文结构安排

第二章 PCP大鼠行为学实验与电生理信号的采集

2.1实验动物

2.2电极植入

2.3实验流程

2.4大鼠PCP模型的制作

2.5 PCP大鼠旷场实验

2.6脑电数据的采集与选取

2.7 脑电数据分析方法

第三章 实验结果

3.1旷场测试结果

3.2功率谱结果

3.3 多尺度熵结果

3.2 DMN分析结果

第四章 结果分析与讨论

4.1 行为学结果讨论

4.2 功率谱结果讨论

4.3 多尺度样本熵讨论

4.4 DMN结果讨论

4.5 全文总结

4.6 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果