低频重复经颅磁刺激对脑梗死大鼠学习记忆功能及星形胶质细胞活化的影响

摘要

目的：观察低频重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS）对脑梗死大鼠学习记忆功能改善和星形胶质细胞（astrocyte,AST）活化的影响，探讨低频 rTMS作用于脑梗死后学习记忆障碍恢复的机制。方法：健康成年雄性100只(Sprague Dawley)SD大鼠，根据随机数字法分为对照组（即假手术组）、模型组、40％强度组、60%强度组、80%强度组，每一组再进一步分为7d组和14d组两个亚组。大鼠大脑中动脉脑梗死模型（ Middle Cerebral Artery Occlusion， MCAO）造模成功后,于24小时后各治疗组大鼠接受低频rTMS治疗，1次/日，持续至相应时间点结束治疗，每日均在早9:00-11:00进行。对照组、模型组不予以低频rTMS治疗，自由喂养。（1）7d组大鼠于术后第6d进行多功能反应箱学习实验，间隔24小时后进行记忆能力检测。记忆能力检测完毕后，当日对各组大鼠常规灌注取脑，行 GFAP免疫荧光标记，观察各组大鼠海马CA1区、CA3区AST的表达情况。(2)14d组大鼠于术后，第8天进行 Morris水迷宫（Morris Water Maze，MWM）游泳训练，每只大鼠训练2min。于术后第9d开始进行定位航行实验，每天4次，每两次间隔15min，持续4d，实验均在每天的同一时间点进行。术后第13d，撤除平台，进行空间探索实验，检测大鼠的空间记忆能力。术后第14d，各组大鼠常规灌注取脑，行 GFAP免疫荧光标记，观察各组大鼠海马 CA1区、CA3区 AST的活化情况。结果：1、多功能反应箱实验结果（1）学习实验中：①潜伏期（SDL1）：模型组大鼠的 SDL1中位数为2.00，明显小于对照组、3个 rTMS组（P＜0.05）；而对照组、3个 rTMS组 SDL1中位数虽大小不同，统计学差异不明显（ P＞0.05）。②错误次数(number of error，N1）：模型组大鼠 N1多于对照组、3个 rTMS组（P＜0.05）；对照组、3个 rTMS组进一步两两比较，N1统计学无差异（P＞0.05）。（2）记忆能力检测中：①潜伏期（SDL2）：各组大鼠 SDL2均较第一天增加。模型组大鼠的 SDL2中位数为10.50，与对照组、60%强度组相比，统计学差异明显（P＜0.05）；而与40%强度组、80%强度组相比统计学差异不明显（P＞0.05）。对照组、3个 rTMS组进一步两两比较，SDL2统计学差异不明显（P＞0.05）。②错误次数(number of error，N2）：各组大鼠 N2均小于N1，与模型组比较，其他各组被电击次数少（P＜0.05）。对照组、3个 rTMS组进一步两两比较，N2统计学无差异（P＞0.05）。2、Morris水迷宫实验结果（1）定位航行实验中①第1d：与对照组大鼠比较，模型组、40%强度组、80%强度组平均游泳距离较对照组短（P＜0.05）；而60%强度组平均游泳距离与对照组统计学无差异（P＞0.05）。模型组大鼠的平均游泳距离小于3 rTMS组（P＜0.05）。3个 rTMS组进一步两两比较，差异性不明显（P＞0.05）。②第2d：模型组大鼠的平均游泳距离显著短于对照组、3个rTMS组（P＜0.05）；而对照组、3个rTMS组进一步两两比较，平均游泳距离统计学无差异（P＞0.05）。③第3d：与对照组大鼠比较，模型组、80%强度组平均游泳距离较对照组短（ P＜0.05）；而对照组与40%强度组、60%强度组相比无差异（P＞0.05）。模型组大鼠的平均游泳距离小于60%强度组（P＜0.05）。3个 rTMS组进一步两两比较，统计学无差异（P＞0.05）。④第4d：模型组大鼠的平均游泳距离小于对照组、60%强度组（P＜0.05）；对照组、3个 rTMS组进一步两两比较，平均游泳距离差异不显著（P＞0.05）。（2）空间探索实验①tP/tT比值：与对照组比较，模型组、40%强度组、80%强度组的 tP/tT比值较低（P＜0.05）；而模型组、40%强度组、80%强度组的 tP/tT比值进一步两两比较，统计学差异不显著（P＞0.05）。60%强度组tP/tT比值与对照组比较，统计学差异不显著（P＞0.05）。与60%强度组比较，模型组、40%强度组、80%强度组的 tP/tT比值较低（P＜0.05）。②dP/dT比值：与对照组比较，模型组、40%强度组、80%强度组的dP/dT比值较低（P＜0.05）；而模型组、40%强度组、80%强度组的 dP/dT比值进一步两两比较，统计学差异不显著（P＞0.05）。60%强度组dP/dT比值与对照组比较，无统计学明显差异（P＞0.05）。与60%强度组比较，模型组、40%强度组、80%强度组的 dP/dT比值较低（P＜0.05）。3、免疫荧光结果显示(1)脑缺血7d时：在海马CA1区、CA3区GFAP免疫荧光结果均显示：与对照组比较，模型组、3个rTMS组AST活化数量均增加（P＜0.05）。与模型组比较，3个 rTMS组 AST活化数量增加明显（P＜0.05）。3个rTMS组进一步两两比较，60%强度组AST活化数多于其他2个rTMS组（P＜0.05）。40%强度组、80%强度组的 AST活化数量差异不明显（ P＞0.05）。(2)脑缺血14d时：在海马CA1区、CA3区GFAP免疫荧光结果均显示：与对照组比较，模型组、3个 rTMS组 AST活化数量均增加（P＜0.05）。与模型组比较，3个rTMS组AST活化数量增加明显（P＜0.05）。3个rTMS组进一步两两比较，60%强度组AST活化多于其他2个rTMS组（P＜0.05）。40%强度组、80%强度组的 AST活化数量差异不明显（P＞0.05）。各组在7d点和14d点比较时，AST数量变化不大（P＞0.05）。结论：1、MCAO模型鼠的学习记忆能力降低；经不同强度低频 rTMS作用后，MCAO模型鼠的学习记忆能力得到改善，以60%强度组改善明显；2、脑梗死后海马结构可见到 AST的活化、增值及迁移；不同强度低频 rTMS作用后，AST的活化、增值及迁移能力进一步得到增强，以60%强度组明显。推测：低频rTMS作用于MCAO模型鼠后，有助于大鼠学习记忆功能恢复，可能与低频 rTMS促进梗死脑海马结构 AST的活化有一定的关系。且rTMS治疗时，其作用效果与输出场强有一定的关系。

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 前 言

第二章 材料与方法

1技术路线图

2 材料与设备

3 研究方法

4 数据收集及处理

第三章 结果

1 MCAO模型鼠多功能反应箱的实验结果

2 Morris水迷宫学习记忆能力的实验结果

3 MCAO模型鼠海马结构AST的活化能力

第四章 讨论

1 学习记忆及其与海马结构的关系

2 磁刺激治疗对MCAO模型鼠学习记忆能力的影响

3 磁刺激治疗对MCAO模型鼠星形胶质细胞活化的影响

4磁刺激强度对MCAO模型鼠的影响

5 磁刺激治疗应用于脑卒中

第五章 结论

参考文献

附图（一）

附图（二）

缩略语/符号说明

致谢

综述:磁刺激治疗对学习记忆障碍影响的研究进展

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