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海马是哺乳类动物完成学习记忆活动的关键性结构,而突触传递效应的长时程增强(LTP)被认为是海马参与学习记忆形成过程的重要机制之一。目前认为,LTP的产生与维持需要突触前及突触后成份的共同参与,尤其是 LTP的长时间维持可能是由于突触后神经元合成和释放的某些逆行信使物质反过来作用于突触前膜,使之维持高水平的递质释放所导致的。近年来多家实验室报道一氧化氮(NO)可能作为逆行信使参与LTP的形成和维持过程,但是这些研究绝大多数是在离体海马切片上进行的实验,整体实验也是往海马区注入 NO供体或阻断剂观察了 LTP的形成,很少在动物清醒状态下以神经递质的释放量作为直观指标探讨NO作为逆行信使的作用。因此,本实验以清醒大鼠海马齿状回(DG)区氨基酸类神经化学物质的浓度变化为直观指标,结合观察 DG区 LTP的形成(群体峰电位幅值)和动物行为正确反应率,探讨了在条件反射建立和消退过程中,NO对海马DG区习得性LTP的作用。 本实验结果如下: 1,海马DG区微量注射NO供体—硝普钠(SNP)(10μg/ml,3μl),使DG区细胞外液中的Asp、Glu、Gly和Ala的浓度分别增加到给药前的810.71±410.39%、353.84±100.09%、590.48±240.7%和375.67±176.7%(分别为P<0.01、P<0.001、P<0.001、P<0.01),而Gln和Tau的浓度不受明显影响;海马DG区微量注射SNP,可使DG区群体峰电位(population spike,PS)的幅值明显增加,由给药前的100%上升到332.7±20.4%(P<0.001),这与DG区Asp、Glu、Gly和Ala的浓度变化趋势基本一致。 2,DG区微量注射Ringer’s液3μl的条件下进行条件反射训练时,随着条件反射的建立,Glu和Gly的浓度迅速增加,训练第六天达最高峰,分别为训练前的265.6±58%(P<0.01)和125.1±38.4%(P<0.05),随着反射的消退,又逐渐回降到训练前水平,这与 DG区群体峰电位的幅值以及行为正确反应率的变化趋势基本一致。 3,DG区微量注射SNP3μl的条件下进行条件反射训练时,随着条件反射的建立,Asp、Glu和Gly逐渐增加,训练第五天达到最高峰,分别为训练前的250.65±103.46%(P<0.05),312.49±59.49%(P<0.001),233.7±67.63%(P<0.05);随着条件反射的消退,又逐渐回降到训练前水平,这与PS幅值和行为正确反映率的变化趋势相符。 4,DG区微量注射SNP明显加速了条件反射的形成,延迟了条件反射的消退,而且条件反射形成时的PS幅值和Asp、Glu和Gly的浓度明显大于对照组。 结论:NO通过增加海马DG区细胞外液中Asp、Glu和Gly的分泌来增强习得性LTP的形成及维持过程。