快速眼动睡眠与学习记忆的关系研究.

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1、快速眼动睡眠与学习记忆的关系研究研究背景在20世纪，Aserinsky和Kleitman突破性地发现快速眼动睡眠(rapideyemovementsleep,REM睡眠)，Aserinsky在实验中观察到人们在夜里大概每90min就出现一次眼球来回转动且脑电活动增加，持续时间从睡眠开始时的几分钟到后来接近1h，Kleitman发现在REM期叫醒的被试者比非快速眼动睡眠期(NREM期)叫醒的被试者更倾向说在做梦[1]。solms和Mark提出了REM睡眠(快速眼动睡眠）=梦的公式；Takeuchi和Tomoka等人利用ERP（事件关联电位技术）证明了RE

2、M睡眠与梦及其回忆程度有密切关系[2]。梦反映了记忆的活化和重组,这些记忆以及与记忆有关的东西可以在梦加工处理过程中进行修饰[3]。实验设计依据虽然睡眠对记忆有促进作用，牢固的记忆力发生在正常觉醒状态时，但还没有明确的证据显示许多记忆任务是否受REM睡眠的影响[3]。REM睡眠可是否以提高记忆，缺乏实验的验证，本实验通过REM睡眠剥夺和小鼠Morris水迷宫记忆实验，旨在探究REM睡眠对记忆的影响。REM睡眠时，眼球在此阶段时会呈现不由自主的快速移动。并且梦境中跳跃性运动是眼睛在对记忆进行扫描[4]。但梦境和REM睡眠的产生与眼球的转动是否有着密切的联

3、系，缺乏实验的验证，本实验通过切断动眼神经，观察小鼠的表现，探究REM睡眠产生与眼球转动之间的联系。最后通过实验得到的结论，再根据前人实验的结论，达到探究快速眼动睡眠与学习记忆的关系的目标。研究目标1.探究REM睡眠产生与眼动之间的联系。2.探究REM睡眠对记忆的影响。研究内容1.动眼神经切断后小鼠REM睡眠产生情况。2.REM睡眠剥夺后，小鼠的落水次数的变化（REM睡眠产生次数的变化）。3.小鼠动眼神经切断和REM睡眠剥夺后，小鼠学习记忆能力发生的变化。实验设计实验动物:选择年龄、体重等生长状况相同的雄性小鼠40只。分别随机均分为甲、乙、丙、丁四组，

4、每组10只，22℃恒温环境中饲养，开灯时间为早8：00，关灯时间为晚20：00。实验分组：甲组：进行动眼神经切除，看REM睡眠是否会相应消失。乙组：假手术组。丙组：正常小鼠进行REM睡眠剥夺。丁组：正常睡眠组。实验方法：一、水迷宫记忆训练和小鼠适应性训练实验前3d采用Morris水迷宫对甲、乙、丙、丁两组小鼠进行小鼠水迷宫记忆训练[6]。制作30×30×60cm的鼠箱，将一直径3.5cm、高4cm的小平台(此平台面积仅允许小鼠抓握平台)置于鼠箱中央，鼠箱注水至水面距平台1cm，将四组小鼠置于水中训练3d，其它条件均适宜[8]。二、动眼神经切除手术取甲、

5、乙两组小鼠用乙醚轻麻醉后，在两侧部位于眼角的皮肤上切一同样大小的小口，甲组找出支配眼动的神经，在海绵窦切断眼动眼神经主干后,用双极电凝器电凝两断端,并将近端翻转到后颅窝（幕下），用尖刀头刀在海绵窦段锐性切断动眼神经主干。乙组除了不切除动眼神经，其它手术步骤同甲组。然后立即对两组小鼠应用11-0无创缝线行端端神经外膜180°对位缝合2针[7]。在REM睡眠剥夺装置（见下“三”）中睡眠，通过观察甲、乙两组小鼠是否落水，进而记录有无REM睡眠的产生。三、REM睡眠剥夺动物的模型建立[9、10]利用上述（“一”）小平台水环境建立小鼠REM睡眠剥夺动物模型：将甲

6、乙丙三组组小鼠置于平台面积仅允许小鼠抓握的平台上，将丁组小鼠置于平台面积能让小鼠正常睡觉的平台上，小鼠可自由进食和饮水（其它条件均适宜），当甲乙丙组小鼠进入REM睡眠时，由于肌肉张力消失会导致头部触水或落入水中（水温用恒温水箱保持与小鼠体温相同的温度）而醒过来。如果丙组小鼠在睡眠过程中会落水，说明有REM睡眠产生，通过这个实验装置可以剥夺其REM睡眠。所以丙组是REM睡眠剥夺组，丁组是不处理的对照组。同样，如果切除了动眼神经REM睡眠会消失，那么甲组动物在REM睡眠剥夺装置中就不会落水。而乙组(假手术组)则会落水而醒来，这个装置会剥夺其REM睡眠。四、

7、REM睡眠剥夺下睡眠和鼠水迷宫记忆测试实验小鼠的睡眠与人类相反，是白天睡眠，晚上活动的。我们观察并记录四组小鼠的不同睡眠表现。在经过一天的实验后，对四组小鼠进行水迷宫记忆实验，记录小鼠到达终点时间及正确次数（记录的数据见表）。实验连续进行七天。1.在REM睡眠剥夺下情况下睡眠落水次数记录表：天数/组别甲组落水次数（观察是否落水并记录）乙组落水次数（观察是否落水并记录）丙组落水次数第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天2.小鼠进行水迷宫记忆实验记录表：天数/组别甲组到达终点时间甲组正确的百分比乙组到达终点时间乙组正确的百分比丙组到达终点时间丙组正确的

8、百分比丁组到达终点时间丁组正确的百分比第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天对实验可行性的