不同频率声波加载对SD大鼠行为学和海马体分泌5-羟色胺、多巴胺的影响

摘要

音乐在人们日常生活中无处不在，对人类生理和心理的影响不容忽视，不同的音乐可使人的生理产生不同效应。目前对于不同音乐影响人类情绪的研究大多基于主观因素，对音乐刺激缺乏定性定量的解析。音乐是一种特殊的声波，可以被解析为旋律、节奏（频率）、和声等属性。对应显著影响音乐的节奏属性，人的心率亦是具有一定节律的声波。本课题以对不同音频刺激加以解析为出发点进行研究，实验前期在音乐解析的基础上，以音乐的节奏元素为主，运用作曲、编曲软件Finale2011创作系列模拟声波，为研究所需不同频率的声波刺激提供可播放的音频文件。以大鼠常有的正常、麻醉、应激三种状态下的心率作为标准，分别模拟出频率为350 beats / min、300 beats / min、400 beats / min的三种单音声波并制成音频文件，然后对健康大鼠进行加载。发现不同频率声波加载对SD大鼠体重、行为学均产生了显著性差异，然后再进一步研究不同频率的声波加载对SD大鼠海马体分泌神经递质的影响，以及对与多巴胺神经通路相关的D2受体表达水平的影响，以此来探究音乐对精神状态的诱导效果及其可能的信号通路。主要的研究内容和结果如下：　　① 不同频率声波加载对SD大鼠体重的影响　　通过测量SD大鼠在接受声波刺激的第1天、第7天、第14天和第21天的体重，发现在21天后加载频率为300beats / min的声波使SD大鼠的体重明显增加。加载频率为350beats / min和400beats / min的声波时，SD大鼠的体重明显下降，但是下降的趋势和程度不同，加载频率为400beats / min的声波对SD大鼠的体质量影响更大，体重下降的更多。　　② 不同频率声波加载对SD大鼠行为学的影响　　与对照组相比，加载频率为300beats / min声波的大鼠糖水偏好率和在矿场实验中的自发活动距离、垂直活动次数均有所增加，而加载频率为350beats / min、400beats / min的声波有所下降。在强迫游泳中，加载频率为300beats / min的声波SD大鼠相比对照组的挣扎时间增多，不动时间明显减少，另外两个组的声波加载SD大鼠不动的时间增加。　　③ 不同频率声波加载对SD大鼠海马5-羟色胺（5-HT）和多巴胺（DA）的影响　　将三种频率声波加载过的SD大鼠的海马体5-HT和DA的浓度与对照组相比较，其中接收频率为300beats / min组的大鼠海马5-HT和DA浓度最高，5-HT左侧为0.0548 ng/mL，右侧为0.122 ng/mL, DA左侧为1099.2 ng/mL，右侧为1300.3 ng/mL。对照组的大鼠海马5-HT浓度左右两侧分别为0.0329 ng/mL、0.0451 ng/mL，DA浓度左右两侧分别为835.5ng/mL、755.5ng/mL。结果表明，300beats / min组5-HT和DA浓度左右两侧共分别比对照组增加0.0988 ng/mL和808.5 ng/mL；组350beats / min组分别减少0.0053ng/mL，308.5ng/mL；400beats / min组分别降低0.0315 ng/mL和1067.5 ng/mL。不同频率的声波对海马5-HT浓度和DA浓度有不同的影响，加载声波的频率接近于大鼠麻醉状态心率时，更有利于海马体5-HT和DA的分泌。　　④ 不同频率声波加载对SD大鼠海马体D2受体表达的影响　　将不同频率声波加载后的海马体D2受体进行免疫组化染色，结果显示与对照组相比，频率为300beats / min的声波加载受体表达程度明显加强，得出300beats /min的声波加载更有利于海马D2受体的表达。　　综上所述，本研究通过模拟与SD大鼠自身三种状态下的心率频率相近的声波，系统分析了不同频率的声波加载对大鼠体重、行为学和神经递质的影响，发现加载频率为300beats / min的声波，即声波频率接近于大鼠麻醉静息状态下的心率更利于SD大鼠自身体重的增长和情绪的发展。以为阐释音乐到底是如何引发生理和情绪状态变化提供一定的理论基础和音乐对我们情绪舒缓影响的研究提供客观的方法和评价体系。

目录

部分英文缩写表

1 绪 论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.2.1 音乐影响人类健康可能的机制

1.2.2 音乐用于抑郁症治疗的研究现状

1.2.3 海马体的发现及其研究

1.2.4 音乐解析和加载方式

1.3.1 本文研究目的及意义

1.3.2 本文研究的主要内容

1.3.3 技术路线

1.4 本实验创新点

2 模拟声波及不同频率声波加载对SD大鼠行为学的影响

2.1 引言

2.2.1 实验动物

2.2.2 实验仪器及耗材

2.2.3 主要实验试剂的配制和仪器的使用

2.3 实验方法

2.3.1 大鼠正常状态下的心率测量

2.3.2 大鼠麻醉状态下的心率测量

2.3.3 大鼠应激状态下的心率测量

2.3.4 使用Finale2011软件模拟声波并生成音频文件

2.3.5 对大鼠进行声波加载

2.3.6 体重检测

2.3.7 对正常组大鼠和声波加载组大鼠分别进行行为学检测

2.3.8 数据统计分析

2.4 实验结果

2.4.1 大鼠正常状态、麻醉状态、应激状态下的心率的平均值

2.4.2 根据心率模拟生成的mp3格式音频文件

2.4.3 不同频率声波加载对SD大鼠体重变化的影响

2.4.4 不同频率的声波加载于SD大鼠对糖水偏好行为结果产生的影响

2.4.5 不同频率的声波加载于SD大鼠对旷场行为结果产生的影响

2.4.6 不同频率的声波加载于SD大鼠对强迫游泳不动时间产生的影响

2.5 分析与讨论

2.6 本章小结

3 不同频率声波加载对SD大鼠海马体5-HT和DA分泌的影响

3.1 引言

3.2.1 实验动物

3.2.2 实验试剂

3.2.3 实验仪器及耗材

3.2.4 主要实验试剂的配制

3.3.1 对健康大鼠进行不同频率的声波加载

3.3.2 大鼠海马体组织的提取

3.3.3 测量对照组和声波加载组大鼠海马体5-HT和DA的浓度

3.3.4 大鼠海马体组织石蜡切片的制备

3.3.5 大鼠海马体组织石蜡切片的海马体D2受体的免疫组化染色

3.3.6 数据统计分析

3.4.1 不同频率声波加载对SD大鼠海马分泌5-羟色胺的影响

3.4.2 不同频率声波加载对SD大鼠海马分泌多巴胺的影响

3.4.3 不同频率声波加载对大鼠海马体多巴胺D2受体表达的影响

3.5 分析与讨论

3.6 本章小结

4 结论及后续工作展望

4.1 主要结论

4.2 后续工作建议

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

B. 学位论文数据集

致谢