几种基础智力因素的神经机制研究

本实验采用行为学的宏观观察与大脑额叶单个神经元活动的微观分析相结合的方法,对9只成年猕猴学习、记忆、辨别、注意、决策等几种基础智力因素的神经机制进行了研究。共设计和编制了三套作业对猕猴进行训练。要求动物根据作业中出现的各种灯光信号,对一杠杆进行操作。每套作业都由4个时期组成。不同作业的不同时期所包含的智力因素不同。作业Ⅰ的第3期主要与注意有关,第4期主要与视觉辨别有关。作业Ⅱ的第3期主要与躯体热痛觉辨别有关。作业Ⅲ的第2期主要与视觉辨别有关,第3期主要与短期记忆有关。此外,在三套作业的第4期都包含有决策因素。待动物学会作业后,在进行作业操作的同时,在大脑额叶共记录了216个作业相关神经元。这些神经元的活动分别与辨别、短期记忆、注意和决策有关。对这些神经元的活动特点和规律进行了分析。额叶神经元的辨别机能,主要不是对刺激物的物理属性,而是对其信号意义进行辨别。这是额叶神经元不同于感觉神经元的一个显著特点。额叶神经元的注意机能与短期记忆机能有着密切的关系,与短期记忆有关的神经元也与注意有关。这一实验结果为心理学上关于“注意是促使感觉记忆向短期记忆过渡的主要因素”这一论点首次提供了神经生理学依据。额叶神经元在作业操作中的反应是在学习过程中逐渐形成的。后天的学习训练,对于额叶神经元认知功能的发展,具有良好的促进作用。本研究发现,与基础智力因素有关的神经元多集中在大脑额叶弓状沟上支内侧的狭小范围内,形成一个功能区。用冷冻阻滞的方法取消这个区域的功能后,猕猴进行智力活动的能力明显下降,作业的正确率降低到随机水平。阻滞解除后,正确率可完全恢复。这一新的功能区的发现,为进一步研究智力活动神经基础、研究基础智力相关神经元的中枢递质特性和代谢特点,进而寻求改善和提高人的智力素质和工作能力的有效方法等,打下了基础。另一方面,对于进一步进行大脑智力活动神经回路和神经网络的生物原型研究,也有重要意义。     

兔坐骨神经高速弹丸震荡伤后腰段脊髓运动神经元及胶质细胞凋亡规律

目的：探讨坐骨神经高速弹丸震荡伤后腰段脊髓运动神经元及胶质细胞凋亡规律。方法：65只大耳白兔分为正常对照组，高速弹丸震荡伤组（震荡伤组）和功能伤组，震荡伤组致伤靶点为兔右大腿外侧坐骨神经体表投影线中点，切割伤组在同一水平切断右坐骨神经，应用DNA电泳，原位末端标记法（TUNEL）染色和流式细胞仪进行细胞凋亡定性定量检测。结果：震荡伤组伤后2周运动神经元数明显减少，伤后1，2周，可见TUNEL阳性运动神经元及胶质细胞，DNA电泳出现凋亡梯形带，流式细胞仪检测可见亚二倍体峰，震荡伤组伤后1，2周，细胞凋亡百分比分别为10．6％和26．4％，切割伤组仅在4周时有少量阳性运动神经元，结论：与切割伤组比较，震荡伤组细胞凋亡发生早，数量多，凋亡是坐骨神经高速弹丸震荡伤后运动神经元数量减少的主要机制。     

X线照射对脊髓神经组织效应的实验研究

目的:探讨X线照射对脊髓神经元及少突胶质细胞的效应。方法:将出生3d的W istar大鼠分为实验组、对照组,实验组分别给予一次剂量25、35、45和55Gy的X线照射腰段脊髓,观察照射后动物一般状态及运动功能情况。取已照射大鼠脊髓标本进行组织学评价,用图像分析仪行定量分析;用透射电镜观察超微结构的变化。结果:25、35Gy照射组动物未出现神经症状,且生长发育正常;45和55Gy照射组新生鼠的被照射区皮肤毛发稀少,食欲差,身体发育不良,比对照组瘦小,双侧后肢完全瘫痪,并出现尿潴留。对照组与实验组以及各实验组间少突胶质细胞数量均有非常显著性差异(P<0.01)。X线照射区与相邻正常区相比少突胶质细胞明显减少,以脊髓白质区减少最为明显;X线照射剂量与少突胶质细胞数目减少程度有极显著正相关;X线照射剂量超过35Gy可以造成脊髓神经元的损伤。结论:X线照射可抑制大鼠脊髓少突胶质细胞生长,为促进脊髓损伤后神经再生机理的研究提供一定的实验基础。     

Oxidative damage and defective DNA repair is linked to apoptosis of migrating neurons and progenitors during cerebral cortex development in Ku70-deficient mice

DNA repair plays a critical, but imprecisely defined role in neuronal survival during cortical neurogenesis. We examined cortical development in mice deficient for the DNA end-joining protein, Ku70. At gestational day 14.5, corresponding to the peak of neurogenesis, the Ku70(-/-) embryonic cerebral cortex displayed 25- to 30-fold more cell death than heterozygous littermates, as judged by DNA breaks, pyknosis and active caspase-3. In Ku70(-/-) embryos only, large clusters of dying neurons were found in the intermediate zone. Cell death declined until P4, when the number of dying cells became comparable to that in heterozygous mice. Two groups of dying cells were evident: a GLAST(+) neural progenitor population in the subventricular and ventricular zones, and a doublecortin(+) immature neuron population in the intermediate zone, the latter exhibiting strong staining for oxidative DNA damage. Antioxidants and lower oxygen tension reduced the high levels of neuronal death in primary cortical cultures derived from Ku70(-/-) mice, but not the low levels of cell death in wildtype cortical cultures. Results indicate migrating cortical neurons undergo oxidative DNA damage, which is normally repaired by non-homologous end joining. Failure to repair oxidative damage triggers a form of apoptosis involving caspase-3 activation.     

ATP对兔骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的影响

摘要：目的 探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)在ATP诱导下体外分化成神经细胞的可行性：方法抽取兔骨髓,淋巴细胞分离液密度梯度分离单个核细胞,体外培养传代,第3代时加入ATP,观察MSCs分化为神经细胞的形态学变化,并行诱导细胞的组织化学染色。结果MSCs在体外可以扩增,住ATP诱导下向神经样细胞分化,行巢蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)及胶质纤维酸性蛋白(cFAP)抗体免疫反应染色,阳性数分别约为Nestin30％、NsE：32％、GFAP15％。结论ATP能够诱导兔骨髓间充质干细胞向神经细胞分化。     

臂丛损伤神经干细胞脊髓前角移植后分化情况及对运动神经元的保护作用

目的观察臂丛根性撕脱伤后将脊髓源性神经干细胞(neuralstemcell,NSC)移植于脊髓前角后的存活、分化情况及对脊髓前角受损运动神经元的保护作用。方法取新生鼠脊髓,分离获得脊髓源性神经干细胞,体外培养、扩增、鉴定、5溴2-脱氧尿苷(BrdU)标记。取SD大鼠60只,随机分成实验组、对照组和单纯组。从后路制备C5~C7臂丛神经根性撕脱伤动物模型。实验组移植神经干细胞于C6脊髓前角,对照组移植灭活神经干细胞,单纯组不作移植。术后1、2、4、8、12周取脊髓标本进行组织学与免疫组化染色观察。结果神经干细胞移植入脊髓后能存活、分化;臂丛根性撕脱伤后脊髓前角运动神经元数目明显减少;实验组神经干细胞移植后2、4、8、12周各个时间点运动神经元的存活率均高于对照组和单纯组。结论臂丛根性撕脱伤脊髓前角神经干细胞移植后能存活并分化为神经元及星型胶质细胞,脊髓源性神经干细胞移植能明显减少前角运动神经元的继发性死亡,对脊髓前角受损运动神经元有保护作用。