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动物摄取某种新异的味觉刺激后,若出现恶心、呕吐、腹泻等内脏不适,动物便可“记住”这种食物的味觉特征,减少或拒绝摄取具有相同味觉特征的食物,这种行为变化过程称为味觉厌恶学习(conditioned taste aversion,CTA)。CTA是味觉信息和内脏信息发生整合作用的结果,是动物避免重复摄取有毒食物的一种重要学习机制。迷走神经是第十对脑神经,内脏不适感觉主要通过迷走神经传入脑内,从而来调节胃肠道的运动功能。
有研究表明,如果于膈下切断迷走神经,内脏不适刺激会影响脑内的FOS蛋白的表达。但是动物建立CTA后,于膈下切断迷走神经,味觉引起的脑内FOS蛋白的表达会发生什么样的变化呢?切断迷走神经与建立CTA存在交互作用吗?不同的味觉信息能否影响迷走神经的传入放电呢?目前尚无报道。为此,本研究以成年雄性SD大鼠为实验对象,以口腔插管灌注0.2mol/L蔗糖为CS,腹腔注射0.15mol/LLiCl为US,使大鼠建立CTA,重复这样的6次操作,用电生理方法观察了建立CTA后,迷走神经传入放电的变化;切断双侧迷走神经胃支,一周后灌流固定,进行免疫组织化学反应,观察切断迷走神经和建立CTA对脑内相关核团的影响。
结果表明:
1.分别用蔗糖、奎宁刺激大鼠的舌部,在刺激前、刺激后即刻、刺激后30min、刺激后60min,膈下迷走神经传入放电积分值,都是CTA组大鼠的大于对照组的。
2.在正常组大鼠中,用蔗糖和奎宁刺激,在刺激后即刻、刺激后30min、刺激后60min,都没有明显差异。而在CTA大鼠中,只有在刺激后60min,用奎宁刺激的放电积分值大于用蔗糖刺激的放电积分值。
3.经口腔插管灌注蔗糖作为CS,腹腔内注射LiCl作为US,经6次训练后,切断双侧迷走神经的胃支,一周后,大鼠仍然厌恶蔗糖。
4.味觉诱导的FLI神经元广泛分布在各脑区。比如CeA、AP、Sol、PBN、BST等脑区均有FOS阳性神经元。
5.CTA迷走神经切断组、CTA假手术组、正常迷走神经切断组、正常假手术组,这四组在BSTV、Pa、PV、els的FLI神经元表达,都显示出没有明显差异。
6.大鼠建立CTA后,无论是切断迷走神经还是未切断迷走神经,蔗糖诱导的c-fos表达在RPa内都多于正常大鼠的阳性神经元的表达。
7.正常组大鼠,SolM和cls内FLI神经元为切断组的多于假手术组的;CTA迷走神经切断组、CTA假手术组的FLI神经元也多于正常假手术组的。
结论:
1.在电生理实验中,建立CTA后的大鼠放电积分值高于对照组大鼠的放电积分值,提示建立CTA可在一定程度上增加迷走神经的传入活动,可能建立CTA后胃肠感受器活动发生了变化。
2.在建立CTA后,切断迷走神经,经7d后的测试结果表明,切断迷走神经的大鼠仍然厌恶条件刺激物,提示CTA的保持可以不依赖于迷走神经的传入。
3.FLI免疫神经元广泛分布在各脑区的CeA、AP、Sol、PBN、BST部位,提示这些脑区FLI的表达可能与CTA的形成和胃肠感觉密切相关。
4.在CTA迷走神经切断组、CTA假手术组、正常迷走神经切断组、正常假手术组,BSTV、Pa、PV、els内的FLI神经元没有差异,提示味觉厌恶学习引起的中枢神经系统的可塑性变化可在条件刺激的单独作用下被激活;RPa内的FLI神经元因建立CTA而增多,而与切断迷走神经无关,建立CTA与切断迷走神经没有交互作用,提示RPa可能与CTA的形成有关。
5.在上述四组中,SolM、cls的FLI神经元表达为正常迷走神经切断组的多于正常假手术的,而CTA组的也多于正常假手术组的FLI表达。提示建立CTA和切断迷走神经显示了相似的效果,可能是切断迷走神经导致了内脏的不适。说明切断迷走神经可以与给中毒刺激一样引起内脏的不适。