大鼠海马CA1区长时程增强的发育变化

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1、大鼠海马CA1区长时程增强的发育变化　　第三军医大学学报1999年第21卷第5期熊鹰　蔡文琴　李希成　隋建峰　　提　要　目的：探讨大鼠发育过程中海马CA1区LTP的变化。方法：刺激海马CA3区Schaffer侧枝，在CA1锥体细胞层记录LTP。结果：1月龄大鼠海马CA1区LTP诱出率最低，2、6月龄大鼠诱出率均高于1月龄大鼠；串刺激后，2月龄大鼠平均峰潜期显著缩短，而1、6月龄大鼠无明显变化；各年龄组大鼠PS峰值在串刺激后均明显增加，但1月龄大鼠PS增幅最小，2月龄大鼠PS增幅最大，fEPSP斜率的变化与PS增幅的变化基本一致。

2、结论：LTP随发育进程有明显的变化，2月龄大鼠LTP效应强于其他年龄组大鼠。　　关键词：长时程增强发育海马　　发育是一个贯穿生命始终的过程。从功能的角度可以将大鼠发育过程大致分为发育早期(3月龄以前)、成年期(3～12月龄)和发育晚期(或称衰退期，12月龄以上)［1］。长时程增强(Long-termpotentiation,LTP)是一种快速建立而持久作用的突触反应性增强，由于具有协同性、特异性、长时性等特点，被认为是学习、记忆的神经基础［2］。关于LTP在发育过程中的变化，有少数研究者在海马和皮层脑片上进行了观察，认为大鼠小于

3、2周不能在海马诱导LTP的产生，而其它脑区，如视皮层、躯体感觉皮层的LTP在出生后一周消失，与海马LTP发育变化不一样［3，4］。目前关于LTP发育的研究多采用离体脑片的方法，以在体LTP记录的方法研究不同发育阶段尤其是发育早期LTP变化的报道很少。本实验采用在体LTP记录的方法研究发育过程中大鼠LTP的变化特点。　　1　材料与方法　　1.1　动物　　Wistar大鼠，年龄分别为12、6月龄。本校实验动物中心提供。　　1.2　在体LTP记录方法　　以25%乌拉坦和1%氯醛糖混合液(3ml/kg,ip)麻醉大鼠，除去与海马相对应的

4、颅骨和硬脑膜，将刺激电极推置于CA3区辐射层(P：3.2,LR:2.3,H:3.0)，刺激Schaffer侧枝。记录电极采用金属绝缘电极，直径0.2mm，阻抗＜5KΩ，用微电极推进器推置于CA1区锥体细胞层(P：4.0,LR:2.3,H:2.0)，记录锥体细胞层的突触反应和细胞放电。以刺激器和隔离器输出频率0.5Hz，波宽0.1ms的方波进行单刺激，其刺激强度相当于引起突触反应和峰电位最大振幅50%的强度，以此作为测试刺激。将刺激所诱发的场兴奋性突触后电位(fEPSP)和群体峰电位(PS)经前置放大器输至双线示波器和Dantec

5、-2000C型神经肌电记录仪。开始记录时，调节刺激强度使PS振幅和　　fEPSP斜率分别为其最大值的50%～60%。在诱发LTP时，先至少记录15min的CA1区锥体细胞对单个脉冲刺激Schaffer侧枝的反应，待电位反应平稳后施予串刺激，频率100Hz，串长1s，强度、波宽与测试刺激相同。15min后，用测试刺激进行检测，连续观察60min，如果串刺激后PS振幅增大30%以上，并持续超过30min，即可认为该动物的海马Schaffer侧枝与CA1区锥体细胞的突触部位产生了LTP现象。　　1.3　统计学处理　　峰潜期为从刺激伪迹

6、到PS波峰的时间。突触传递增强的计算方法是串刺激后单脉冲诱发的PS的振幅与串刺激前单脉冲诱发的PS的振幅平均值之差再除以该平均值，即以PS增幅的相对百分率作为衡量LTP效应的指标。不同组之间LTP强化程度的比较采用串刺激后某一时间段内振幅增大的百分率以t检验比较差异是否显著。　　2　结果　　2.1　LTP诱出率的比较　　海马CA1区群体电位波形主要由fEPSP和叠加于其上的PS两个成份组成。无论以PS或fEPSP为指标，1月龄大鼠LTP的诱出率均是最低，虽然2月龄大鼠LTP诱出率稍高于6月龄大鼠，但两者差异不显著(P＞0.05)

7、，见图1。图1　发育早期和成年大鼠LTP诱出率的比较　　fig1　ComparisonoftheprobabilityoftheinductionrateofLTPbetweenearlydevelopmentalstageandadultrats　　2.2　串刺激前后各组大鼠海马CA1区PS峰潜期的比较，见表1　　串刺激(TS)后，2月龄大鼠平均峰潜期较串刺激前显著缩短(P＜0.05)，1、6月龄大鼠平均峰潜期无明显的缩短(P＞0.05)。　　2.3　各组大鼠串刺激后PS及fEPSP斜率增幅

8、的比较　　见图2，1、2、6月龄各组大鼠PS峰值在串刺激后均明显增加，其中2月龄大鼠PS增幅的百分率较其他两组升高得更为显著(P＜0.05)，平均峰潜期较串刺激前显著缩短，持续时间达1h以上。1月龄组大鼠串刺激后，PS增幅百分率升高最小，与2月