弱视发病的神经突触机制的研究进展

视觉经验对视觉神经系统的发育和成熟发挥着重要作用.Hebb突触可塑性机制是视觉经验依赖的视觉神经环路重塑过程中的重要神经机制.近年来双光子成像(two-photon imaging)技术的应用使人们可以从形态学方面观察到甥视发生过程中突触细微结构的改变,从而实现对突触由功能到结构重塑过程的全面认识.外界视觉刺激的时空模式如何决定眼优势转移(OD shifts)的方向,其内在神经机制是什么?眼优势转移如何实现从功能到结构的转变?成年动物是否存在一定的眼优势可塑性,其机制与幼年动物有何不同?本文综述了由神经环路功能重塑性改变到解剖结构性改变的弱视发病过程.     

磷酸二酯酶4抑制剂咯利普兰对慢性应激抑郁模型大鼠学习记忆及海马突触可塑性的影响

目的 探讨磷酸二酯酶4(phosphodiesterase 4,PDE4)抑制剂咯利普兰对慢性应激抑郁模型大鼠行为活动、学习记忆及海马突触可塑性的影响.方法 采用慢性温和不可预见性应激的方式建立抑郁模型,将SD大鼠随机分为4组,即空白组、抑郁模型组、氟西汀组、咯利普兰组.造模的同时,氟西汀组灌胃氟西汀(5.4 mg/k...     

Thermostructural Numerical Analysis of the Thrust Chamber of a Liquid Propellant Rocket Engine

The numerical simulation of rocket engine thrust chambers is very challenging as several damaging phenomena, such as plasticity, low-cycle-fatigue (LCF) and creep occur during its service life. The possibility of simulating the thermostructural behavior of the engine, by means of non-linear finite element analyses, allows the engineers to guarantee the structural safety of the structure. This document reports the numerical simulations developed with the aim of predicting the thermostructural behaviour and the service life of the thrust chamber of a liquid-propellant rocket engine. The work represents a step ahead of previous researches by the authors, with particular reference to the addition of the Smith-Watson-Topper (SWT) fatigue criterion, and to the implementation of a sub-modelling technique, for a more accurate assessment of the most critical section of the component. It was found that the equivalent plastic strains in the most critical nodes obtained through the sub-modelling technique were about 20% lower than those calculated without sub-modelling. Consistently with experimental tests from literature conducted on similar geometries, the most critical areas resulted to be on the internal surface of the chamber. The analyses demonstrated that the LCF damaging contribution was significant, with a life prediction for the thrust chamber of about 3400 cycles.     

脑源性神经营养因子在形觉剥夺弱视大鼠视皮层的表达

目的:研究视觉发育期脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)在正常和剥夺弱视大鼠模型视皮层表达变化规律。方法:SD大鼠眼睑缝合行视觉剥夺,取大脑视皮层行尼氏染色进行形态学分析,用免疫组织化学SABC技术染色和计算机图形分析BDNF在P14,P21,P45,P120,MD鼠同侧视皮层17区的表达。结果:与正常组比较MD弱视大鼠视皮层神经元数目略减少,细胞突起数目未见明显减少,但神经元体积不一致,神经元体积变小、细胞核着色加深。BDNF在正常视皮层表达变化同视觉发育期一致,P14~P21表达渐强,P21表达高峰,P45表达降低,P120呈低表达,P14与P21组间差异有非常显著统计学意义(P<0.01),P14与P45组间差异无显著统计学意义(P>0.05),P45与P120组间差异有显著统计学意义(P<0.05);BDNF在MD弱视组视皮层呈持续低表达,与正常组比较具有非常显著的差异性(P<0.01)。结论:BDNF在视皮层的表达变化同视觉发育期相一致,其参与视觉发育关键期突触塑形,为弱视形成的分子学基础之一。     

麻黄碱对脑缺氧缺血后新生大鼠神经可塑性影响的研究

目的：研究麻黄碱对新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)后神经可塑性的影响。方法：7日龄SD大鼠60只,制成HIBD模型,随机分为麻黄碱组(1.5 mg·kg^-1)、D-苯丙胺(D-AMPH,1.0 mg·kg^-1)组、三磷酸胞苷二钠(CTP,70 mg·kg^-1)组、神经节苷脂(GM1,20 mg·kg^-1)组和自然康复组。用免疫组织化学方法检测海马CA₃区生长相关蛋白-43(GAP-43)、突触素(SYP)表达的变化,术后4周进行5 d的Morris水迷宫学习和记忆的测试。结果：①麻黄碱组海马CA₃区GAP-43和SYP表达水平高于自然康复组(P＜0.05),与D-AMPH,CTP组的表达无显著性差异；②各组平均逃避潜伏期明显短于自然康复组(P＜0.05),原平台穿过次数各组明显多于自然康复组(P＜0.01)。麻黄碱组逃避潜伏期长于GM1组,原平台穿过次数麻黄碱组少于GM1组,但与CTP和D-AMPH组比无差异。结论：麻黄碱能提高新生HIBD大鼠年长后的空间定向能力和学习记忆能力。这种保护作用和麻黄碱减少HIBD后神经元的丢失、促进参与神经元重塑的蛋白分子GAP-43和SYP的表达有关。麻黄碱对HIBD的保护作用和D-AMPH及CTP起同样的效果,而改善新生HIBD大鼠年长后的空间定向能力和学习记忆能力的效果稍差于GM1,这可能和麻黄碱的剂量有关。     

神经颗粒素在海人酸诱发癫(疒间)大鼠皮质及海马中表达的研究

目的探讨海人酸(KA)诱发癫疒间后不同时间大鼠皮质及海马各区神经颗粒素的表达及意义。方法将52只SD大鼠随机分为癫疒间诱发组(KA组)和正常对照组。运用免疫荧光染色共聚焦显微镜观察大鼠制模成功后6 h、12 h、18 h、24 h、48 h 5个时点皮质及海马各区神经颗粒素表达的变化;蛋白质免疫印记(W estern B lot)技术对皮质及海马神经颗粒素作选择性半定量分析,并进行比较。结果与正常对照组相比,KA组制模18 h大鼠皮质神经颗粒素表达开始减少(P<0.05),24 h为最低(P<0.01),48 h恢复正常;制模12 h海马齿状回神经颗粒素明显下降(P<0.05),18 h最低(P<0.01),48 h恢复正常;海马CA1区制模后神经颗粒素持续下降,48 h时与正常对照组比较差异有显著性(P<0.05);CA3区未见显著变化。W estern B lot实验印证了这一结果。结论KA诱发的复杂部分性癫疒间发作急性期能引起大鼠皮质及海马神经颗粒素表达减少,在各脑区的变化不同,且有可恢复的趋势,可能与癫疒间发作后引起大脑神经元突触可塑性改变有关。     

电针“百会”“神庭”对血管性痴呆大鼠学习记忆能力和海马突触结构与相关蛋白表达水平的影响

目的 观察电针“百会”“神庭”对血管性痴呆（vascular dementia,VD）大鼠学习和记忆功能的影响,并从突触结构及突触相关蛋白表达水平的角度揭示其作用机制。方法 将35只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、电针穴位组、电针非穴位组和奥拉西坦组,每组7只。采用改良双侧颈动脉结扎模型,电针穴位组大鼠选择“百会”“神庭”两穴治疗,电针非穴位组大鼠选择固定非穴位刺激,每次电针30 min,每日1次,连续干预14 d;奥拉西坦组大鼠选择腹腔注射奥拉西坦,50 mg/kg,每日1次,连续14 d。采用Morris水迷宫检测各组大鼠学习和空间记忆能力;透射电子显微镜观察各组大鼠海马CA1区突触结构;Western blot检测各组大鼠海马突触后致密蛋白95（postsynaptic density protein 95, PSD95）、GluA1、GluN2B和磷酸化GluN2B蛋白表达水平。结果 与假手术组比较,模型组大鼠学习期逃避潜伏时间延长,测试期跨越平台次数减少,目标象限停留时间显著缩短,大脑质量显著增加,海马CA1区突触结构数明显减少,海马PSD95、GluA1、GluN2B和磷酸化GluN2B蛋白表达水平均显著降低,差异均有统计学意义（P＜0.05）;与模型组比较,电针穴位组大鼠的学习期逃避潜伏时间缩短,测试期跨越平台次数增加,目标象限停留时间延长,大脑质量降低,CA1区突触结构数增多,海马PSD95、GluA1、GluN2B和磷酸化GluN2B蛋白表达水平增加,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论 电针“百会”“神庭”能改善VD大鼠的学习记忆功能,改变海马突触结构,分子机制可能和增加突触蛋白PSD95、GluA1和GluN2B的蛋白表达水平相关。     

运动对脑老化小鼠学习记忆能力及突触可塑性的影响

目的从突触可塑性方面探讨运动的抗脑老化作用及其机制。方法雄性ICR小鼠40只分为4组,即脑老化模型组、脑老化+运动组、运动对照组、普通对照组,每组10只。以电动跑台进行有氧跑步运动,速度25m/min,持续运动20min,每天运动1次,每周运动6d,休息1d。以D-半乳糖100mg/kg·d颈背部皮下注射制备脑老化模型。实验干预期共9周。以Morris水迷宫测试小鼠空间记忆和学习能力,流式细胞术测定皮层海马神经元突触体数量,荧光偏振法测定突触体膜流动性,羟胺比色法测定脑组织乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。结果(1)水迷宫实验中,脑老化组小鼠的逃避潜伏期(EL)明显大于普通对照组小鼠(P<0.05),脑老化+运动组小鼠的EL低于脑老化组(P<0.05)而与普通对照组无显著差异,运动对照组与普通对照组小鼠的EL无显著差异(P>0.05)。(2)脑老化组和脑老化+运动组小鼠突触体数量低于非脑老化组(运动对照组和普通对照组,P<0.05),脑老化+运动组高于脑老化组(P<0.05),运动对照组与普通对照组无显著差异(P>0.05)。(3)突触体膜流动性:脑老化组小鼠突触体膜粘滞度高于非脑老化组并且高于脑老化+运动组(P<0.05),脑老化运动组与非脑老化组之间、运动对照组与普通对照组之间无显著差异(P>0.05)。(4)脑老化组和脑老化+运动组小鼠脑组织AchE活性高于非脑老化组(P<0.05),运动对照组与普通对照组之间无显著差异(P>0.05)。结论运动能够减轻脑老化小鼠空间学习记忆能力的衰退。     

氟中毒对小鼠学习记忆相关脑区突触结构的影响

用Ｙ－迷宫反应观察长期饮用不同浓度的氟化钠溶液对小鼠学习记忆行为的影响,然后用电镜和计算机图像分析仪观测小鼠脑内海马ＣＡ３区ＧｒａｙⅠ突触结构的损伤效应。结果表明：饮用高浓度氟化钠溶液能显著降低小鼠的学习能力,并能引起小鼠海马ＣＡ３区突触后致密物质厚度极显著减小,和引起突触间隙宽度极显著变大等超微结构的变化。结果提示,慢性氟中毒对小鼠的学习能力的显著影响可能与其脑内突触界面结构的病理变化有关。     

快速眼动睡眠剥夺后大鼠皮质及海马神经元突触相关蛋白神经颗粒素表达的变化

目的:探讨不同时间的快速眼动(REM)睡眠剥夺对大鼠皮质及海马各区神经颗粒素分子表达变化的影响及意义。方法:Sprague-Dawley大鼠70只,随机分为睡眠剥夺组(SD)、实验环境对照组(TC)和空白对照组(CC)。其中SD组又分为12h、1d、3d、5d、7d共5个时点组。采用改良多平台(MMPM)睡眠剥夺法进行REM睡眠剥夺,运用免疫荧光染色共聚焦显微镜观察REM睡眠剥夺后不同时点大鼠皮质及海马各区的神经颗粒素表达的分布规律和时空变化;同时结合蛋白印迹(Western blot)技术对皮质及全海马神经颗粒素蛋白作选择性半定量分析。结果:神经颗粒素主要分布于正常大脑皮质Ⅱ、Ⅲ层的神经元胞体和树突、海马CA1～CA3锥体细胞层和齿状回颗粒细胞层内。REM睡眠剥夺12h后大鼠皮质神经颗粒素的表达即开始减少,与对照组比较有显著性差异,直至第7d均呈下降趋势;海马结构中神经颗粒素表达未见显著变化。蛋白印迹实验印证了这一结果。结论:REM睡眠剥夺能引起大鼠大脑皮质神经颗粒素表达减少,且随睡眠剥夺时间的延长而渐趋明显,这可能是REM睡眠剥夺引起大脑神经元突触可塑性改变,进而影响大鼠学习记忆功能损害的机制之一。