一个学习记忆有关脑区的发现及其结构和功能的研究

本成果首先在大鼠脑内纹状体尾内侧边缘,发现了一个由紧密平行排列的梭形细胞构成的带状区域,用免疫细胞化学研究证明该区内含多种和学习记忆有关的神经肽,根据其位置命名为“纹状体边缘区”,并于1988年在 Journal ofChemical Neuroanatomy 首先报道了这一发现。     

学习记忆过程中即刻早期基因c-fos、c-jun在纹状体边缘区的表达

目的研究大鼠在学习记忆过程中即刻早期基因c-fos、c-jun在纹状体边缘区内的表达。方法将动物首先在Y-宫中进行学习记忆训练,然后应用免疫细胞化学方法检测c-Fos、c-Jun蛋白在纹状体边缘区内的表达。结果大鼠经迷宫训练1h后,纹状体边缘区内即有c-Fos、c-Jun蛋白的明显表达,尤其c-Jun在边缘区的表达较纹状体其他部位为集中。迷宫训练组动物纹状体边缘区内c-Fos、c-Jun蛋白的表达数量明显高于假训练组或对照组(P<0.01)。此外,在马、扣带回等处也有c-Fos、c-Jun蛋白的阳性表达。结论大鼠进行Y-迷宫厌暗学习时,纹状状边缘区内的即刻早期因c-fos、c-jun参与学习记忆的信号转导过程。     

P物质和受体在纹状体边缘区内的分布及其与学习记忆功能的关系

目的 研究纹状体边缘区内的P物质和受体的分布特点及其与学习记忆功能的关系。方法 用免疫组化。原位杂交方法研究纹状体边缘区内P物质及其受体的分布特点，再用受体基因封闭方法结合迷宫行为试验研究P物质受体与边缘区学习记忆功能的关系。结果 纹状体边缘区内有大量的P）物质免疫阳性纤维及受体蛋白和NK1mRNA的分布，封闭纹状体边缘区内的P物质受体基因后，大鼠的学习记忆能力显著下降。结论 纹状体边缘区内的P物质和受体对纹状体边缘区的学习记忆功能有重要作用。推测这种作用是P物质通过其受体NK1调节边缘区中的5-HT等神经递质来实现的。     

降钙素基因相关肽在大鼠纹状体边缘区内分布及其纤维联系 …

应用免疫细胞化学ＡＢＣ法对降低钙素基因相关肽（ＣＧＲＰ）在大鼠纹状体边缘区内的分布以及与杏仁核、终纹床核等边缘系统结构之间的联系进行了研究。结果发现： （１）ＣＧＲＰ免疫阳性纤维在纹状体内存在于纹状体的中部和尾侧，位于尾壳核和苍白球之间，即相当于纹状体边缘区的部位，形成一条明显的背腹方向走行的带状。ＣＧＲＰ免疫阳性纤维分布越靠纹状体尾，则纤维越密集，且阳性带越宽；（２）在纹状体的最尾侧，除边缘区外     

γ—氨基丁酸及其受体在大鼠纹状体边缘区的表达

目的：观察γ－氨基丁酸（GABA）及其受体GABARB1 mRNA在纹状体边缘区的表达，探讨GABA对边缘区学习记忆功能的调控。方法：应用免疫细胞化学方法观察GABA及其合成酶谷氨酸脱羧酶（GAD）在纹状体边缘区的分布，用分子原位杂交方法观察GABA受体GABARB1 mRNA在纹状体边缘区内的表达。结果：在纹状体边缘区内可见密集的GABA及GAD免疫阳性纤维及少量胞体，在皮层，海马等处也可见阳性纤维及胞体，边缘区内可见许多GABAR1 mRNA表达阳性的细胞，尾壳核内只有少量GABARB1 mRNA阳性细胞分布，皮层，海马等处也呈GABARB1 mRNA阳性表达。结论：证实边缘区存在着GABA及其受体的表达，表明存在着抑制性氨基酸对边缘区的调控，推测GABA通过抑制突触前递质的释放及调控其他神经递质来影响边缘区的学习记忆功能。     

全脑缺血后大鼠纹状体边缘区原癌基因c—fos的表达及其对学习记忆功能的影响

目的 观察全脑缺血时纹状体边缘区内原癌基因c-fos的表达及其对学习记忆功能的影响。方法 用Pulsin elli-Brierley四血管闭塞法造成大鼠全脑缺血模型。在缺血再灌流后不同时间用免疫组化方法观察纹状体边缘区内c-fos蛋白表达的变化。同时用Y迷宫观察动物学习记忆功能的变化。结果 大鼠全脑缺血后第5天，观察到纹状体边缘区内的神经元明显缺失，c-fos蛋白一过性表达增高，动物的学习记忆能力显著降低。结论 全脑缺血后导致海马以及边缘区等脑区神经元损伤，可能是造成全脑缺血后学习记忆功能障碍的原因，进一步证明纹状体边缘区的功能与学习记忆密切相关。     

大鼠脑纹状体边缘内区5—HT2A受体的分布

已知纹状体边缘区内有密集的五羟色胺纤维及终末分布,在此认识的基础上观察－５Ｈ２Ａ受体ｍＲＮＡ是否在大鼠纹状体边缘区内表达,从基因分子水平和细胞水平进一步证明大鼠纹状体边缘区能否合成５－ＨＴ２Ａ受体。方法用地高辛标记的寡核苷酸地进行原位杂交,研究大鼠纹状体边缘区内５－ＨＴ２Ａ受体ｍＲＮＡ的表达及分布。     

人脑纹状体边缘区参与听觉数字工作记忆的功能磁共振研究

目的：本实验拟通过正常人的功能磁共振研究，检测人脑纹状体边缘区是否参与了听觉数字工作记忆的过程。方法：选取13名健康志愿者分别进行听觉数字工作记忆和听觉非记忆任务作业，同时进行功能磁共振检查，检测脑区在不同任务下的激活情况。结果：11名受试者通过了数字工作记忆任务作业。功能磁共振结果显示受试者在进行听觉数字工作记忆时具有左侧优势的双侧前额叶皮层和左侧纹状体边缘区均有激活，出现高信号区，其他脑区激活不明显。而在进行听觉非记忆任务作业时，受试者的前额叶和边缘区均无明显激活。结论：左侧纹状体边缘区与前额叶一起参与了人脑的听觉数字工作记忆过程，边缘区可能是一个联系着其他学习记忆相关脑区的皮层下中枢。     

海人藻酸毁损大鼠纹状体边缘区后对海马长时程增强的影响

目的 研究纹状体边缘区与脑内其他与学习记忆有关脑区间的关系。方法 高频刺激穿通纤维-齿状回通路的海马诱发长时程增强（LTP），观察海人藻酸毁损纹状体边缘区后对海马LTP的影响。结果 高频刺激穿通通路后，正常组和盐水对照组的群体峰电位幅度显著增加，毁损组动物在高频刺激后，群体峰电位增加幅度明显低于正常组和盐水对照组，毁损组的兴奋性突触后电位也明显低于正常组和盐水对照组。表明毁损边缘区后海马LTP明显降低。结论 毁损纹状体边缘区后对海马LTP的形成有一定影响。     

P物质和受体在纹状体边缘区内的分布及其与学习记忆功能的关系

目的研究纹状体边缘区内的P物质和受体的分布特点及其与学习记忆功能的关系。方法用免疫组化、原位杂交方法研究纹状体边缘区内P物质及其受体的分布特点,再用受体基因封闭方法结合迷宫行为试验研究P物质受体与边缘区学习记忆功能的关系。结果纹状体边缘区内有大量的P物质免疫阳性纤维及受体蛋白和NK1mRNA的分布,封闭纹状体边缘区内的P物质受体基因后,大鼠的学习记忆能力显著下降。结论纹状体边缘区内的P物质和受体对纹状体边缘区的学习记忆功能有重要作用,推测这种作用是P物质通过其受体NK1调节边缘区中的5-HT等神经递质来实现的。     

降钙素基因相关肽在大鼠纹状体边缘区内分布及其纤维联系的研究

应用免疫细胞化学ABC法对降钙素基因相关肽（CGRP）在大鼠纹状体边缘区内的分布以及与杏仁核、终纹床核等边缘系统结构之间的联系进行了研究。结果发现：（1）CGRP免疫阳性纤维在纹状体内存在于纹状体的中部和尾侧,位于尾壳核和苍白球之间,即相当于纹状体边缘区的部位,形成一条明显的背腹方向走行的带状。CGRP免疫阳性纤维分布越靠纹状体尾,则纤维越密集,且阳性带越宽;（2）在纹状体的最尾侧,除边缘区外,尾壳核的外侧缘也出现一条致密的阳性纤维带,与边缘区走向一致。并与边缘区的CGRP阳性纤维带之间存在较多的横向联系纤维;（3）纹状体边缘区的CGRP阳性纤维向背侧通过终纹与吻侧的终纹床核联系,向腹侧与杏仁核的CGRP阳性纤维相连,向尾侧和中脑黑质外侧部及其背外侧区的CGRP阳性胞体相连;（4）边缘区的CGRP阳性纤维主要与杏仁中央核相联系,少量与杏仁内侧核相联系;尾壳核外侧缘的CGRP阳性纤维也主要与杏仁中央核相联系。结果提示：CGRP阳性纤维在纹状体边缘区、杏仁核、终纹床核以及黑质背外侧区之间形成了一个相互联系的神经网络,纹状体边缘区与边缘系统之间存在密切的纤维联系。     

人脑纹状体边缘区的免疫细胞化学研究

目的 证明人脑纹状体有无纹状体边缘区存在。方法 用Nissl染色和免疫细胞化学方法研究了人新生儿脑纹状体的细胞构造及递质分布。结果 在Nissl染色的切片上可见人脑纹状体壳核和苍白球外节之间,有一条明显的梭形细胞带。细胞的长轴呈背腹方向,与壳核内侧边界平行。在上述边缘区部位可见大量免抗亮氨酸－脑腓肽（L－ENK）、免抗神经降压肽（NT）、免抗生长抑素（SOM）和免抗P物质（SP）免疫细胞化学阳性纤维和少量L－ENK及NT阳性胞体。结论 首次证明人脑纹状体和大鼠、猫、猴相似,也存在纹状体边缘区。     

人脑纹状体边缘区的免疫细胞化学研究

目的证明人脑纹状体有无纹状体边缘区存在。方法用Nissl染色和免疫细胞化学方法研究了人新生儿脑纹状体的细胞构造及递质分布。结果在Nissl染色的切片上可见人脑纹状体壳核和苍白球外节之间,有一条明显的梭形细胞带。细胞的长轴呈背腹方向,与壳核内侧边界平行。在上述边缘区部位可见大量免抗亮氨酸-脑腓肽(L-ENK)、免抗神经降压肽(NT)、免抗生长抑素(SOM)和免抗P物质(SP)免疫细胞化学阳性纤维和少量L-ENK及NT阳性胞体。结论首次证明人脑纹状体和大鼠、猫、猴相似,也存在纹状体边缘区。     

γ-氨基丁酸及其受体在大鼠纹状体边缘区的表达

目的观察γ-氨基丁酸(GABA)及其受体GABARB1mRNA在纹状体边缘区的表达,探讨GABA对边缘区学习记忆功能的调控。方法应用免疫细胞化学方法观察GABA及其合成酶谷氨酸脱羧酶(GAD)在纹状体边缘区的分布。用分子原位杂交方法观察GABA受体GABARB1mRNA在纹状体边缘区内的表达。结果在纹状体边缘区内可见密集的GABA及GAD免疫阳性纤维及少量胞体,在皮层、海马等处也可见阳性纤维及胞体。边缘区内可见许多GABARB1mRNA表达阳性的细胞,尾壳核内只有少量GABARB1mRNA阳性细胞分布,皮层、海马等处也呈GABARB1mRNA阳性表达。结论证实边缘区存在着GABA及其受体的表达,表明存在着抑制性氨基酸对边缘区的调控,推测GABA通过抑制突触前递质的释放及调控其他神经递质来影响边缘区的学习记忆功能。     

大鼠纹状体边缘区和海马的功能联系研究

目的：研究纹状边缘区与具学习记忆功能的重要脑区－海马之间是否存在功能联系。方法：用神经系功能活动形态定位法，将低浓度的海人藻酸作为化学刺激剂注射于大鼠海马，用免疫组化法观察c-fos原癌基因在脑内的表达，结果：c-Fos在海马，杏仁核，终纹床核，大脑皮层等部位有强烈表达，在纹状体中，c-fos表达成条带状集中分布在边缘区，而在尾壳核和苍白球少有表达。结论：海马与纹状体边缘区存在密切的功能联系。     

全脑缺血后大鼠纹状体边缘区原癌基因c-fos的表达及其对学习记忆功能的影响

目的观察全脑缺血时纹状体边缘区内原癌基因c-fos的表达及其对学习记忆功能的影响。方法用Pulsinelli-Brierley四血管闭塞法造成大鼠全脑缺血模型。在缺血再灌流后不同时间用免疫组化方法观察纹状体边缘区内c-fos蛋白表达的变化,同时用Y迷宫观察动物学习记忆功能的变化。结果大鼠全脑缺血后第5天,观察到纹状体边缘区内的神经元明显缺失,c-fos蛋白一过性表达增高,动物的学习记忆能力显著降低。结论全脑缺血后导致海马以及边缘区等脑区神经元损伤,可能是造成全脑缺血后学习记忆功能障碍的原因,进一步证明纹状体边缘区的功能与学习记忆密切相关。     

大鼠纹状体边缘区内P物质阳性终末的突触特征

本文用免疫电镜方法研究了大鼠纹状体边缘区内P物质阳性终末的突触特征。边缘区内可见4种P物质免疫反应阳性(SPIR)的突触,即轴树、轴棘、轴轴和复合突触。轴树和轴棘突触较常见,轴轴突触和复合突触较少。轴树和轴棘突触的突触后靶区为小或大的树突或棘,复合突触含两种以上突触成份。在边缘区内可观察到对称型和非对称型两种突触。SPIR突触前终扣内的小泡大部分是多形性的,很少为圆形。这些突触特征均和纹状体其它部位不同,提示边缘区内SPIR终末的来源可能和纹状体其它部位不同,同时也说明边缘区的功能可能和纹状体其它区不同。     

大鼠脑纹状体边缘区内5-HT2A受体的分布

目的 已知纹状体边缘区内有密集的五羟色胺（5-HT）纤维及终末分布,在此认识的基础上观察5-HT2A 受体mRNA是否在大鼠纹状体边缘区内表达,从基因分子水平和细胞水平进一步证明大鼠纹状体边缘区能否合成5-HT2A受体。方法 用地高辛标记的寡核苷酸探针进行原位杂交,研究大鼠纹状体边缘区内5-HT2A 受体mRNA的表达及分布。结果 原位杂交结果发现,5-HT2A受体 mRNA阳性杂交信号在纹状体内的分布不均匀,尾壳核内只有少量中等大小的阳性胞体,苍白球内也只有少量较大的阳性胞体,而在尾壳核和苍白球之间的边缘区部位则可见许多中等大小的梭形阳性神经元胞体,并呈现密集的带状分布。免疫组织化学结果观察到5-HT受体阳性神经元胞体在纹状体内的分布与原位杂交结果一致。结论 推测大鼠纹状体边缘区内可以合成5-HT2A受体,具有接受和整合5-HT神经递质的功能。     

大鼠纹状体边缘区内烟碱型乙酰胆碱受体mRNA的表达

目的研究纹状体边缘区内有无乙酰胆碱受体（ｎＡＣｈＲ）的分布。方法用地高辛标记的 ｎＡＣｈＲ ｃＤＮＡ作为探针， 与大鼠脑切片进行原位杂交。结果大鼠脑纹状体内可见较多的ｎＡＣｈＲ阳性神经元，其中尾壳核中可见较多中等大小 的多极阳性神经元，在尾壳核和苍白球之间的边缘区部位，可见较多阳性梭形细胞，呈密集的带状分布。结论纹状体边 缘区内存在 ｎＡＣｈＲ ｍＲＮＡ的表达，推测边缘区内的 ｎＡＣｈＲ阳性神经元对调节边缘区的学习记忆功能有重要作用。     

N-甲基-D-门冬氨酸2B受体mRNA在纹状体边缘区的表达

目的 通过研究N-甲基-D-门冬氨酸（N-methyl-D-asparate, NMDA）2B受体是否在纹状体边缘区表达,从而在基因分子方面确定边缘区在学习记忆过程中的作用。方法 用地高辛标记多相探针方法,原位检测大鼠纹状体边缘区内NMDA 2B受体表达。结果 原位杂交结果发现NMDA 2B受体mRNA阳性信号在纹状体内分布不均匀,主要见于尾壳核,在尾壳核和苍白球间的边缘区部位可见中等大小梭形神经元,呈密集的带状分布,而苍白球只有少量的阳性胞体。结论 大鼠纹状体边缘区可以合成NMDA 2B受体,推测边缘区的学习记忆功能与NMDA受体有关。