浅谈学习记忆中的突触可塑性集合3篇

浅谈学习记忆中的突触可塑性集合3篇
【Hz到300GHz之间的电磁波，因其频率比一般的无线电波频率高，故也被称为超高频电磁波。

根据发射方式不同，微波分为脉冲微波和连续微波。

根据频段不同，微波常被划分为特高频（UHF，300～3000MHz）、超高频（SHF，3～30GHz）和极高频（EHF，30～300GHz），微波能否造成危害与其能量密度有关，我国微波辐射安全标准为：对于脉冲波，每日8小时连续暴露时，功率密度小于25_mu;Hz，1morris水迷宫实验测量平均逃避潜伏期来反应微波辐射对大鼠学习记忆能力的影响，结果发现辐射组小鼠时间明显长于假辐射组;与此同时还测量了辐射组小鼠的天冬氨酸、谷氨酸等氨基酸含量时，发现与对照组相比较有明显的差异，其他的研究{15-16}也发现了类似的现象。

此项结果说明微波辐射可以影响神经递质含量，而众所周知神经递质在机体信号传导的过程中扮演着使者的角色，一旦其含量或者功能发生紊乱，机体的正常生命活动包括学习记忆必然受到影响。

（四）影响血流改变，脑供血量降低
近年来，随着医学技术不断发展，对于脑部疾病的检查手段也愈发的成熟和多样。

而通过对脑血流量的监测来诊断疾病成为不可忽视的一部分。

夏玉静等人[17]对使用手机时间不同的对象进行分组研究，结果表明使用时间越长，脑部血流量流动越缓慢，由此可导致脑组织的供血量不足，进一步导致能量供应不足，这一改变是微波辐射导致学习记忆能力降低的主要作用原理。

此外，众所周知，脑与脊髓是人体重要的司令部，主管着机体机械运动，思想活动等在内的一切生命活动，两者息息相关。

JingZhang[18]等人发现将小鼠放于30Gy的辐射剂量下，其脊髓的血流量
在21天后有着明显的减少，而到90天的时候到达最低点，说明辐射对于脊髓的血流量有着明显的影响，这从另一方面说明微波所造成的辐射有可能通过这一途径来影响学习记忆活动。

（五）影響基因转录
DNA作为重要的遗传物质，是机体正常运转的最原始保障，是决定机体所有生命活动正常与否的重要因素，近年来有研究表明微波辐射可以通过破坏DNA的完整性[19]或者通过改变基因的有序性，间接影响人体的学习记忆。

KanuMegha等人[20]发现在1800MHz，比吸收率为0.58mHz，比吸收率为0.66mHz，比吸收率为0.59mariaBenlloch-Tinoco[24]的研究也得出微波加热可以导致食物中酶失活的结果，充分说明了微波辐射可以影响酶的活力。

酶的主要作用是参与糖的有氧分解来给机体提供能量，而脑组织的一切生理活动都是建立在能量供应充足的基础上，包括学习记忆活动，因此说明微波辐射可以间接的影响脑组织的记忆活动。

但有研究表明[25]，在微波的暴露下猪的胰蛋白酶活性会增加，这一结果在一定程度上说明微波影响脑组织酶学的机制仍不成熟，还需不断探索。

四、展望
对于微波辐射所造成的伤害和预防至今仍然有很多问题急需解决，有很多认识急需去挖掘，但不可否认微波技术已然成为军事、生活的一个重要板块，在现在乃至未来都扮演着至关重要的角色，因此为了预防此类问题的发生，研究微波技术的损害部位、损伤机理以及如何将微波技术精确地应用到现实中显得尤为重要，希望学者们共同努力，不断前进。

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结果造模2个月后模型组小鼠ABR阈值显著升高，并且与对照组相比，存在显著性差异（P_lt;0.01），ARHL小鼠模型造模成功。

ARHL小鼠潜伏期和上台前路程均显著长于对照组（P_lt;0.05），并且在目标象限游泳时间和穿越平台次数也显著减少（P_lt;0.05）。

结论年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降，记忆保持能力也有所下降。

[___）05-0031-03
[Abstract]ObjectiveToinvestigatetheeffectofage-relatedhearinglos
sonlearningandmemoryabilityinmice.Methods14Kunmingmiceof4orrisor riseta分析显示听力受损程度与一般认知之间的剂量-反应关系，且听力治疗可以改善认知功能[6]。

但是关于年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力影响的研究较少，因此本研究对半乳糖衰老模型大鼠进行研究，明确年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力的影响。

1材料与方法
1.1动物模型建立[7，8]
取4周龄昆明小鼠14只，随机分为对照组和模型组，模型组小鼠每日腹腔注射150mg/（kgd）的D-半乳糖诱导老年性耳聋模型，对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水，持续2个月。

分别于注射前及注射后1个月和2个月，检测小鼠听力的损害。

本研究通过伦理委员会批准。

1.2听脑干反应（ABR）检测小鼠听觉功能[9]
听脑干反应检测在隔音屏蔽室内进行。

小鼠用1%戊巴比妥钠90mg/kg經腹腔注射麻醉后，将电极的正极置于动物颅顶正中皮下，负极置于给声侧耳廓后下方，接地电极置于对侧耳廓后下方，屏蔽耳机距测试小鼠外耳道口0.5cm。

应用美国智听公司SmartEPOAE听觉诱发电位-耳声发射记录系统给予短纯音刺激，选取8kHz、12kHz、24kHz3个频率分别进行测试并记录。

重复率39.1次/s，带通滤波100～300Hz，叠加1024次，扫描时程16.0ms。

声刺激强度从95dBSPL开始，以5dB逐次递减，听阈判定以刚出现ABRⅠ波为准并至少重复2次。

1.3Morris水迷宫实验[10]
选择安静、暗光、恒温环境进行测试。

实验前将水桶灌以清水至预定高度（约40cm），再加入适量白色素，使水成为不透明的乳白色液体，加热器
加热水温至25℃。

平台置于第四象限中央，位于水面以下约1.5cm。

训练期依次从4个入水点将小鼠面向池壁放入水中，记录小鼠寻找并爬上平台所需时间，即逃避潜伏期，停留30s进行下一方向的训练。

如果120s内未找到平台，由实验者将其引至平台，并在平台上停留30s后进行下一方向训练。

定位航行实验用于评价动物学习和记忆能力。

前3d为动物训练期，第4天，依次从第一、二、三象限入水点将小鼠面向池壁放入水中，分别记录小鼠第1天、第2天、第3天和第4天在水中逃避潜伏期和上台前路程。

空间搜索实验用于评价动物平台位置的记忆，即记忆保持能力。

第5天撤除平台，依次从第一、二、三象限入水点将小鼠面向池壁放入水中，分别3次记录小鼠90s内在目标象限游泳时间和穿越平台次数。

1.4统计学方法
数据采用统计学软件SPSS18.0进行处理和分析，计量资料以（__plusmn;s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，P_lt;0.05为差异具有统计学意义。

2结果
2.1ABR检测结果
注射前经过不同频率刺激，对照组和模型组小鼠ABR阈值没有显著性差异（P_gt;0.05）;注射造模后1个月，对照组小鼠ABR阈值没有显著变化（P_gt;0.05），而模型组小鼠ABR阈值显著升高（P_lt;0.05），与对照组相比，模型组小鼠ABR阈值显著高于对照组，差异有统计学意义（P_lt;0.05）;注射造模后2个月，对照组小鼠ABR阈值没有显著变化（P_gt;0.05），而模型组小鼠ABR阈值显著升高（P_lt;0.01），与对照组相比，模型组小鼠
ABR阈值显著高于对照组，差异有统计学意义（P_lt;0.01），见表1。

造模后模型组小鼠ABR阈值变化稳定，造模成功。

2.2两组Morris水迷宫定位航行实验结果
Morris水迷宫定位航行实验结果显示，模型组小鼠潜伏期明显长于对照组（P_lt;0.05）;并且上台前路程也显著长于对照组（P_lt;0.05），见表2。

结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降。

2.3两组Morris水迷宫空间探索实验结果
空间探索实验结果发现，模型组小鼠在目标象限游泳时间比对照组显著减少（P_lt;0.05），并且模型组小鼠穿越平台次数也显著减少（P_lt;0.05），见表3。

结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠记忆保持能力也有所下降。

3讨论
随着我国老龄化社会的到来，老年性耳聋的患病率大幅上升，据不完全统计，____年已达到5000万，预计到____年，ARHL预计将成为疾病负担的前15个原因[11]。

目前研究发现中、重度听力损失的老年患者，发生认知功能障碍的几率比正常老年人显著升高[12]。

同时一项流行病学调查研究也发现听觉障碍的患者认知功能障碍发病率升高[13]，并且阿尔茨海默病发病风险也增高[14]。

另外动物研究也发现，听力损失模型小鼠认知功能下降，并且研究还发现听力损失模型小鼠海马突触退变明显，这一变化可能与认知功能下降有关[15]。

半乳糖衰老模型是目前使用较为广泛的一种人工老化模型，具有衰老变化明显、模型稳定、耗时短等优点。

因此本研究对小鼠进行D-半乳糖注射进行造模，结果发现，造模2个月后模型组小鼠ABR阈值显著升高，并且
与对照组相比，存在显著性差异（P_lt;0.01）。

造模后模型组小鼠ABR阈值变化稳定，与以往研究结果一致[7，8]，ARHL小鼠模型造模成功。

同时，本研究应用Morris水迷宫结果发现，第1、2、3、4天ARHL小鼠学习能力低于对照动物（P_lt;0.05）;随着学习时间的延长，ARHL小鼠潜伏期和上台前路程逐渐缩短，显示出学习的作用，而第4天ARHL小鼠学习能力仍然显著低于对照组。

但在第5天的记忆测试中，ARHL小鼠在目标象限游泳时间和穿越平台次数显著低于对照组（P_lt;0.05），显示ARHL小鼠海马相关的空间学习能力及空间记忆能力显著降低。

结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降，记忆保持能力也有所下降。

内质网是细胞内蛋白质合成、加工及修饰的场所，大量未折叠及错误折叠的蛋白质在内质网腔中聚集将会引起内质网应激（endoplasmicreticulumstress，ERS）。

ERS参与诱导内耳毛细胞的凋亡，从而引起听力损失，也参与神经细胞的凋亡，影响智力发育，这可能是年龄相关性听力损失可以降低小鼠学习和记忆能力的潜在机制。

综上所述，年龄相关性听力损失可以降低小鼠学习和记忆能力。

因此临床上针对年龄相关性听力损失的老年患者要注意加强锻炼学习记忆能力，必要时采取适当治疗，改善认知功能，延缓阿尔茨海默病的发生。

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同时,作为钙离子感受器的囊泡蛋白通过磷酸化与去磷酸化来调节胞吐过程。

而一些钙离子敏感的酶类如钙调神经磷酸酶等可对胞吐进行负调控。

此外,突触后分子还可经过逆行信使形式参与。

突触前可塑性的发生过程中,Irina 等[1]发现Ca2+和NMDA依赖性的NO从突触后释放后可作为逆行信使弥散到突触前膜,诱导出突触前线状伪足,调控突触前活动区的形成，参与突触发生和棘突形成。

CO、花生四烯酸、血小板激活因子等都可能是逆行性信使。

位于突触前膜的GAP-43(groDA)受体、_gamma;-氨基-3-羟基-5-甲基-4异嗯唑丙酸(又称使君子酸,AMPA)受体、海人藻酸(kainicacid,KA)受体、代谢性谷氨酸受体(mGluR)和L-2-氨基-4-磷酰丁酸(L-AP4)受体。

AMPA受体与KA受体合称为非NMDA受体。

NMDA受体与非NMDA受体属于配体门控的离子型通道受体,与离子通道相耦联。

而mGluR和L-AP4受体则属于G蛋白偶联的受体，通过激活细胞内第二信使发挥作用。

LTP的诱发根据是否需要NMDA受体的参与分为NMDA受体依赖性和非NMDA 受体依赖性两大类。

经典NMDA受体依赖的LTP一般认为需要NMDA受体的激活。

它既需要受体与配体的结合,还需要突触后膜产生去极化。

单次低频刺激CA3锥体细胞发出Schaffer侧支就可引起突触后海马CA1细胞产生兴奋性突触后电位
（EPSP）,但这个EPSP的时程可被随后迅速产生的双相IPSP所缩短。

而高频的强直刺激可引起持续的EAAs释放,作用于突触后AMPA/KA受体引起神经元去极化,引起EPSP累加,以及高频的强直刺激能减弱GABA所介导的抑制效应,引起突触后膜持续去极化,当膜电位去极化至-30_-50mV时,安静时阻挡在NMDA受体通道中的Mg2+移除,引起NMDA受体通道开放,导致细胞外Ca2+大量内流,胞内Ca2+含量增高可激活一系列级联反应,产生第二信使(cAMP、IP3、DG),激活各种蛋白激酶,如CaMKII、PKC、PKA和丝氨酸苏氨酸激酶,此外还有一种非第二信使依赖性的酪氨酸蛋白激酶(PTK)。

这些蛋白激酶一方面可以直接被Ca2+激活,在LTP诱导中起作用，另一方面具有自身磷酸化的功能,对LTP的维持起作用。

其中CaMKII和PKC参与LTP诱导和早期维持,CaMKII的作用底物十分广泛,能对50余种蛋白进行磷酸化,其中在PSD上就发现多于25种蛋白为其底物,能增强突触后膜上的通道功能,调控核内基因表达,调节神经递质的合成、释放,调整细胞骨架，促进神经延伸,被称作记忆的分子开关。

PTK中Src家族与Eph家族能对NMDA受体的亚基或与之相连的蛋白质磷酸化,使其活性增强并使钙离子内流增加。

PKA 则参与可塑性过程中核内信号转导。

在强直刺激后,cAMP浓度迅速上升,并进一步激活PKA,激活的PKA进入核内后,磷酸化一种称为CREB(cAMP反应元件结合蛋白)的转录因子,进而调节基因转录和相关蛋白表达,这些对后期LTP的维持是至关重要的[2]。

非NMDA受体依赖性LTP的产生主要依靠电压门控性Ca2+通道开放,使突触后神经元内Ca2+浓度升高。

目前对这种非NMDA受体依赖的LTP产生机制尚未有统一的认识。

深入研究突触可塑性可以为诸如Alzheimer病、帕金森病的治疗和脑外伤后的功能康复提供理论基础，并利用大脑的可塑性来治疗多种疾病包括精神分裂症、帕金森氏病、老年记忆丧失和自闭症等。

随着科技和实验技术的飞速发展,对突触和学习记忆的研究会更深入、更彻底，学习记忆的理论也会逐步完善，人类也会越来越聪明和智慧。