高频重复经颅磁刺激改善全脑缺血大鼠学习记忆及机制研究

摘要

目的 研究高频重复经颅磁刺激（rTMS）对全脑缺血大鼠学习记忆的影响并探讨其机制。方法 将体重210～250 g的35只雄性SD大鼠（8～10周龄）按随机区组法随机分为假手术组（8只）、模型组（9只）、rTMS组（9只）、假刺激组（9只）,采用改良四血管阻断法制作全脑缺血大鼠模型,其中rTMS组给予连续2周的10 Hz rTMS刺激,假刺激组给予假刺激。利用Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力,多通道在体记录技术采集海马CA1区局部场电位（local field potentials, LFPs）分析θ和γ节律振荡,免疫组织化学和蛋白免疫印迹法检测海马组织蛋白激酶A（PKA）、磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白（p-CREB）表达。结果 模型组与假手术组相比,平均逃避潜伏期延长[（35.16±0.80）s与（16.57±0.74）s,k=3.723,P=0.013]、跨越平台次数减少[（1.14±0.42）次与（4.46±0.23）次,k=3.185,P=0.042]以及原平台象限游泳时间缩短[（14.46±0.73）s与（29.31±0.42）s,k=3.027,P=0.047],海马CA1区LFPs θ和γ功率谱密度均值降低[分别为（-68.48±2.61）Hz与（-59.38±2.25）Hz,k=2.958,P=0.048；（-82.23±4.60）Hz与（-70.50±4.25）Hz,k=3.729,P=0.021],免疫组织化学染色显示海马PKA、p-CREB表达减少（分别为7 184.26±975.12与25 137.35±1 010.62,k=3.588,P=0.027；1 803.73±336.18与20 175.25±727.23,k=2.912,P=0.049）；rTMS组与模型组相比,平均逃避潜伏期缩短[（24.69±1.01）s与（35.16±0.80）s,k=4.082,P=0.034]、跨越平台次数增加[（2.42±0.31）次与（1.14±0.42）次,t=3.296,P=0.039]及原平台象限游泳时间延长[（23.07±0.67）s与（14.46±0.73）s,k=4.323,P=0.012],海马CA1区LFPs θ和γ功率谱密度均值升高[分别为（-63.81±3.12）Hz与（-68.48±2.61）Hz,k=3.582,P=0.015；（-75.80±4.58）Hz与（-82.23±4.60）Hz,k=4.051,P=0.026],免疫组织化学染色显示海马PKA、p-CREB表达增加（分别为13 065.32±1 045.18与7 184.26±975.12,k=3.923,P=0.031；11 032.83±562.86与1 803.73±336.18,k=3.178,P=0.038）。结论 高频rTMS可能通过增强海马CA1区θ和γ振荡和提高海马PKA、p-CREB蛋白表达,增强海马神经元突触可塑性,从而改善全脑缺血大鼠的学习记忆障碍。