脑纹状体与学习记忆功能

学习记忆是脑的高级认知功能之一,它的神经基础研究普遍集中于大脑皮质,而对脑纹状体等皮质下结构是否参与学习记忆功能却较少关注,即使关注也集中于非陈述性记忆.纹状体是人大脑皮质下最大的神经核团,它和杏仁复合体一起来自胚胎时的纹状体嵴,鸟类以下动物的纹状体是神经系统高级中枢;而在人类,由于大脑皮质的高度发达,纹状体已退居为皮质下中枢地位,其主要功能是对运动及技能的协调.但近年来的研究发现纹状体还参与了许多学习记忆相关的认知功能 [1]:纹状体不仅参与了非陈述记忆过程,也可能是陈述性和工作记忆神经基础的重要组成部分;一个皮质下记忆脑区的发现进一步丰富了我们对纹状体功能的认识.     

脑纹状体与学习记忆功能

学习记忆是脑的高级认知功能之一，它的神经基础研究普遍集中于大脑皮质，而对脑纹状体等皮质下结构是否参与学习记忆功能却较少关注，即使关注也集中于非陈述性记忆。纹状体是人大脑皮质下最大的神经核团，它和杏仁复合体一起来自胚胎时的纹状体嵴，鸟类以下动物的纹状体是神经系统高级中枢；而在人类，由于大脑皮质的高度发达，纹状体已退居为皮质下中枢地位，其主要功能是对运动及技能的协调。但近年来的研究发现纹状体还参与了许多学习记忆相关的认知功能^[1]；纹状体不仅参与了非陈述记忆过程，也可能是陈述性和工作记忆神经基础的重要组成部分；一个皮质下记忆脑区的发现进一步丰富了我们对纹状体功能的认识。     

学习和记忆与LTP关系的研究进展

学习和记忆是与认知有关的两个不同过程，其中，记忆又分为陈述性记忆和非陈述性记忆两个主要系统。突触可塑性是记忆痕迹的基础，LTP是突触可塑性的重要表现形式，其变化与多种蛋白质的表达有关，不同的学习记忆过程会引起不同的基因表达并产生不同的蛋白质。本文就学习与记忆脑功能定位、神经生理学及神经生物化学机制、学习记忆与LTP关系近年来研究进展作一综述。     

纹状体参与联想学习记忆的功能磁共振成像和临床研究

目的 运用脑功能磁共振成像(fMRI)技术探讨人脑纹状体是否参与语义的联想学习记忆的认知过程.方法 14名右利手健康志愿者进行一项词语联想学习记忆任务的同时行fMRI扫描.试验采用组块设计并用SPM99软件行数据分析和脑功能区定位.收集纹状体损伤患者和年龄等相匹配健康者各14例分别进行词语联想学习记忆量表测试.采用单样本t检验,阈值设为P＜0.05.结果 左枕叶在任务的编码时被显著激活(激活强度t值=13.87),左顶叶在记忆提取阶段被显著激活(激活强度t值=8.73);纹状体在记忆的两阶段均被明显激活(激活强度t值=7.02/7.47);纹状体损伤患者和年龄等匹配健康者的词语联想学习记忆量表测试的成绩分别是(11.53±1.39)分和(19.18±2.89)分,纹状体损伤者成绩明显低于健康者(P＜0.01).结论 人脑处理语义的联想学习记忆信息是由皮质和纹状体等皮质下结构共同协作完成的;纹状体损伤患者会出现词语联想学习记忆认知功能障碍.     

背侧纹状体参与认知功能神经环路信息整合研究进展

纹状体是中枢神经系统中调节精细运动的重要核团。近年来越来越多的研究表明，背侧纹状体参与了认知相关的非运动性功能。认知功能障碍(cognitive impairment，CI)是一种学习与记忆能力缺失的精神疾病，在许多疾病早期均有发生。 背侧纹状体作为学习记忆信息处理的中转站，整合上游环路释放的谷氨酸能、多巴胺能等神经递质，再通过直接通路与间接通路将信息输出至下游核团参与认知行为。本文立足于背侧纹状体，阐述其结构功能与神经环路机制，结合现有治疗手段，探究背侧纹状体神经环路中潜在的治疗靶点。     

学习记忆的可能新机制——神经干细胞假说

学习记忆是大脑的高级功能。长期以来 ,已从众多角度对其机制进行了探讨 ,提出的可能机制包括 :①神经生理学机制 ,神经元活动的后作用、神经元之间的环路联系与短时记忆密切相关 ,而突触的可塑性尤其是长时程增强 (long termpotentiation ,LTP)被认为是长时记忆的分子学基础 ;②神经生物化学机制 ,长时记忆与脑内物质代谢尤其是与脑内蛋白质的合成有关 ;另外 ,中枢神经递质也参与了学习记忆的活动 ;③神经解剖学机制 ,永久记忆的形成与新的突触联系的建立有关。尽管如此 ,有关学习记忆的机制研究仍未取得突破性进展。随着细胞发育和分子…     

数字长时与短时记忆脑功能区的fMRI定位比较

目的 应用功能磁共振成像(fMRI)技术测绘健康人脑参与数字长时记忆和短时记忆的脑功能区,并比较两种类型数字记忆认知脑区的激活特点和差异.方法 18名右利手健康受试者分别进行数字长时和短时记忆任务时行fMRI扫描.任务采用组块设计,SPM99软件行数据分析,计算激活脑区像素值的偏侧化系数(LI值).结果 经单样本t检验(P<0.000 1)显示,数字长、短时记忆任务主要激活的大脑皮质脑区分别为左额中回[激活强度(T值=9.68)]和左颞叶视区(T值=11.19);右侧小脑(T值=9.85和8.90)在两任务中均被显著激活,皮质下的丘脑和纹状体也被激活.数字长、短时记忆任务激活脑区像素值的LI值分别为0.52和0.09.结论 数字记忆的脑功能区广泛分布于双侧大脑皮质,左侧额中回是数字长时记忆的主要功能区,而左侧颞叶视区是数字短时记忆的主要功能区;右侧小脑也是数字记忆的重要脑结构;数字长时记忆有明显的左半球优势现象.     

BDNF在树鼩和大鼠中枢神经系统的表达差异及其与学习记忆功能进化的关系（摘要）

目的树鼩的神经系统解剖学、行为学、脑形态学明确了树鼩的脑发育水平远高于啮齿类动物,介于食虫类与灵长类动物之间,其学习和记忆能力明显较大鼠强,但分子机制不清楚.脑源性神经营养因子（BDNF）是神经营养因子家簇的一个重要成员,其与神经发育,损伤修复和学习记忆密切相关.方法用RT-PCR技术探讨从胚胎、新生到成年过程中,SD大鼠和树鼩中枢神经系统大脑皮质和海马BDNF的表达变化,寻找BDNF在大鼠和树鼩中枢神经系统的表达差异及其与学习记忆功能进化的关系.结果 BDNF在胚鼠皮质表达较弱,而在新生大鼠皮质表达最强,成年明显减少至消失.海马表达与皮质类似,亦为胚胎最强,新生到成年逐渐减弱.与大鼠比较,BDNF在树鼩胚胎和新生海马则很弱,几乎消失不见条带,而成年则很强,有明显条带.刚好与大鼠情况相反.结论 BDNF在灵长类成年还有高水平,这可能与树鼩运动、学习记忆比大鼠强有关,提示BDNF可能是一个与行为和生理功能学习和记忆进化有关的重要功能基因.     

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。     

运动改善认知功能研究进展

神经退化（neurol degeneration,ND）是一类常见的增龄性神经退行性改变,会影响记忆和执行功能。多项研究表明ND涉及广泛的脑区神经退行性改变。长期运动可以改善认知老化人群大脑皮质的功能活动性,其潜在的生理学机制可能是运动促进海马区脑源性神经营养因子的表达,进而起到改善认知功能的作用。本文综述了运动对认知老化不同脑区功能的影响及神经学机制、有效的运动形式及负荷对认知功能的改善作用。     

α-氨基羟甲基恶唑丙酸受体介导长时程增强表达作用的研究进展

学习和记忆是脑的高级功能,包括海马脑区的认知性学习记忆和小脑运动性学习记忆.海马神经元突触传递的长时程增强(long term potentiation,LTP)和长时程抑制(long term depression.LTD)被认为是研究学习记忆过程的突触模型.     

学习和记忆研究中常用的脑区功能损毁和失活方法

学习和记忆是脑的高级功能,学习是获取新信息和新知识的神经过程,而记忆则是对所获取信息的保存和读出的过程.记忆的形成是一个连续的过程,需要不同脑区的参与.损毁和失活是研究目标脑区在学习和记忆中的作用的常用方法.本文简要综述近年来这些方法在该研究领域的应用.     

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。     

海马与听觉认知

海马结构是与学习、记忆及感觉信息加工密切相关的脑区, 且由于其结构相对简单,是一个很适用的学习研究模型.目前人们对海马的研究较多集中于学习、记忆、脑内认知地图等方面.Heit等[1]报道,海马参与感觉信息的加工.在人海马中有的神经元仅对单词发生反应;而在猴海马中有的神经元仅对一些特殊面孔有反应;在自由活动的大鼠、猴等海马中存在与空间相关单位放电等.此外海马还参与触、嗅觉等信息加工[2-6],而海马参与听觉信息处理的研究甚少.理解海马在听觉认知中的作用,对于了解哺乳动物间的交流并进而理解人类语言的神经基础是非常重要的.本文对近年来关于海马参与听觉认知的研究进展进行综述.     

乙醇性认知功能障碍研究新进展

乙醇具有神经毒性作用,长期大量使用可导致维生素B1的缺乏,脑胶质细胞减少,同型半胱氨酸水平增高,酪蛋白激酶活性降低,从而引起乙醇性认知功能障碍。其特点为大脑皮质功能受损,脑结构发生改变,记忆和流体认知功能障碍,一般智力、熟识的知识功能受损轻微。目前对乙醇性认知功能障碍的发病机制还不完全明确,部分机制研究还处于动物实验阶段,缺乏大样本的临床实验,有待得到进一步的发展。     

大鼠Meynert基底核注入海人藻酸后c-fos原癌基因蛋白在脑纹状体边缘区及边缘系统内的表达

为研究Meynert基底核与纹状体边缘区以及脑内其他跟学习记忆有关的边缘系统结构间的关系,将海人藻酸注射于大鼠Meynert基底核后,观察c－fos原癌基因蛋白在脑内的表达。海人藻酸注射4h后,脑内只有少量c－fos阳性表达：海人藻酸注射8h后,脑内c－fos原癌基因蛋白表达增至最高峰。在海马、齿状回、中央杏仁核、纹状体、边缘区中有大量密集的c－foc阳性表达。在终纹床核、丘脑网状核、外侧隔核、丘脑下部视上核、室旁核、前下托及嗅内皮质等处可见较多c－foc阳性表达。在伏隔核、视前区、丘脑底核、黑质外侧部等部位可见少量c－fos阳性表达。海人藻酸注射Meynert基底核16h后,除海马、齿状回、中央杏仁核、纹状体及边缘区中有较多表达外,其余部位阳性标记基本消失。但脑腹侧的梨状前皮质、嗅结节、杏仁皮质核及前嗅核等部位出现大量的c－fos阳性表达。大脑皮质也可见较多c－fos阳性表达。海人藻酸注射48h后,脑内各部位的c－fos阳性反应均消失。本研究结果提示Meynert基底核和纹状体边缘区以及跟脑内其它与学习记忆有关的边缘系统结构间有密切的功能联系。     

NOS1免疫阳性细胞在猕猴中枢神经系统内的分布

目的 研究神经元型一氧化氮合酶（NOS1）在灵长类动物中枢神经系统中的表达。方法 采用免疫组织化学技术,观察了一氧化氮合酶在正常猴喉脑和脊髓中的表达。结果 NOS1阳性神经元分布于中枢神经系统的广泛区域,包括大脑皮质、海马、齿状回、尾壳核、纹状体、小脑皮质、脊髓前角、后角和中央灰质。结论 NOS1在神经系统内有广泛的分布,其产物一氧化氮可能参与了对多种神经功能如学习记忆等的调节。     

学习记忆过程中磷酸化的CREB在大鼠脑纹状体内的表达

目的探讨大鼠在学习记忆过程中磷酸化的转录因子环磷酸腺苷反应单元结合蛋白(cAMP responsive element binding protein,CREB)在脑纹状体内的表达.方法将动物首先在Y迷宫中进行学习记忆训练,然后应用免疫组织化学方法检测磷酸化的CREB(phosphorylated CREB,pCREB)在脑纹状体内的表达.结果大鼠经电Y迷宫训练后,脑纹状体内侧的边缘区内即有明显的pCREB阳性表达,而假训练组或对照组的边缘区内均无明显的pCREB阳性表达.此外,在海马、前额叶皮质和扣带回等处也有较多的pCREB阳性表达.结论大鼠进行电Y迷宫厌暗学习时,脑纹状体边缘区内磷酸化的转录因子pCREB参与学习记忆的信号转导过程.     

阿尔茨海默病与海马成年后神经发生的关系及影响因素

成年哺乳动物脑内仍存在神经发生,能够促进成年脑内神经发生的调节因素及其与海马神经发生的功能联系是神经再生领域的一个研究热点.海马是大脑参与学习和记忆的重要结构,而成年海马的神经发生与学习记忆有关.     

高热惊厥的中西医结合护理

高热惊厥是婴幼儿大脑细胞神经元过量异常放电所致大脑暂时性功能紊乱,与小儿机体的解剖生理特点及免疫系统成熟过程有关.因小儿处于生长发育阶段,从中枢神经系统到全身各个器官生长发育功能都不完善,大脑的发育及免疫系统还不成熟,大脑皮质神经的细胞浆、细胞膜分化差,神经髓鞘形成未完全,神经细胞与神经胶质之间正常关系尚未建立,对皮质下中枢(丘脑)不能加以控制,神经兴奋易泛化,特别是6个月～4岁小儿是高热惊厥"高危年龄组".说明这一年龄阶段脑及免疫系统的成熟程度与高热惊厥有关.