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本研究采用脑立体定位、核团插管、微量注射、多导睡眠描记等方法,研究丘脑网状核(nucleus reticularis thalami,RT)中γ-氨基丁酸(gamma-amino butyric acid ,GABA)能神经元、一氧化氮(nitrogen monoxidum,NO)能神经元、阿片肽类神经递质、环一磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)及中缝背核(nucleus raphes dorsalis,DRN)至RT的5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)能神经纤维投射对大鼠睡眠-觉醒周期的影响及其作用机制。1 RT内GABA能神经元对大鼠睡眠-觉醒周期的影响1.1大鼠RT内微量注射GABA合成关键酶抑制剂3-巯基丙酸(3-MP,5μg),注射当天睡眠时间略有减少,第二日睡眠时间显著减少,觉醒时间明显增多,第三、四日睡眠和觉醒时间逐渐恢复至正常。1.2大鼠RT内微量注射GABA受体激动剂GABA( 1.0μg)后,与生理盐水组比较,睡眠时间增加,觉醒时间减少;而RT内微量注射L-谷氨酸(glutamic acid, L-Glu, 0.2μg)后,睡眠时间减少,觉醒时间增加;RT内微量注射GABAA受体阻断剂荷包牡丹碱(bicuculline,BIC,1.0μg)后,睡眠时间减少,觉醒时间增加;RT内微量注射GABAB受体激动剂氯苯氨丁酸(baclofen,BAC,1.0μg)后,产生了与GABA相似的促睡眠效果。2 RT内NO能神经元对大鼠睡眠-觉醒周期的影响2.1大鼠RT内微量注射NO的前体L-精氨酸(L-Arg,0.5μg)后,与生理盐水组对比,睡眠时间略有减少,但无显著性意义;而RT内微量注射NO的供体硝普钠(Sodium Nitroprusside,SNP,0.2μg)后可明显增加觉醒时间,缩短睡眠时间;微量注射一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-硝基精氨酸(L-arginine,L-NNA,2.0μg)后,引起睡眠时间增多,觉醒时间减少。2.2大鼠RT内同时微量注射L-NNA(2.0μg)和SNP(0.2μg)后与L-NNA组比较发现SNP逆转了L-NNA的促睡眠作用;RT内同时微量注射L-NNA(2.0μg)和L-Arg(0.5μg)后,与L-NNA(2.0μg)组比较发现L-Arg可以增加觉醒而缩短睡眠,其促觉醒作用未能被NOS的抑制剂L-NNA所逆转。3 RT内阿片肽对大鼠睡眠-觉醒周期的影响3.1大鼠RT内微量注射硫酸吗啡(morphine sulfate,MOR,1.0μg)后与生理盐水组对比,睡眠时间减少而觉醒时间增加; RT内微量注射阿片肽受体拮抗剂盐酸纳洛酮(naloxone hydrochloride,NAL,1.0μg)后与生理盐水组比较,睡眠时间增加而觉醒时间减少。3.2大鼠RT内同时微量注射MOR(1.0μg)和NAL(1.0μg)后,与生理盐水组对比,原有的MOR促觉醒效果和NAL的促睡眠效果都没有表现。4 RT内环一磷酸腺苷信使对大鼠睡眠-觉醒周期的影响大鼠RT内微量注射cAMP(1.0μg)后与NS(1.0μg)组比较,睡眠时间增多而觉醒时间减少;RT内微量注射亚甲蓝(methylene blue,MB,1.0μg)后,与NS组比较,睡眠时间增多而觉醒时间减少。5中缝背核投射到丘脑网状核的5-羟色胺能神经纤维对大鼠睡眠-觉醒周期的影响5.1大鼠DRN内微量注射L-Glu(0.2μg),同时在双侧RT内微量注射NS (1.0μg)后,与对照组(DRN和双侧RT注射NS, 0.2μg)比较,睡眠时间减少,觉醒时间增多;大鼠DRN内微量注射L-Glu(0.2μg),同时在双侧RT内微量注射二甲基麦角新碱(methysergide, MS, 1.0μg )后,与对照组(DRN注射L-Glu 0.2μg,双侧RT注射NS 1.0μg)比较,睡眠时间增多,觉醒时间减少。5.2大鼠DRN内微量注射对氯苯丙氨酸(p-chlorophenylalanine,PCPA,10μg),同时在双侧RT内微量注射NS (1.0μg)后,与对照组(DRN和双侧RT注射NS, 1.0μg)比较,睡眠时间增多,觉醒时间减少;大鼠DRN内微量注射PCPA(10μg),产生睡眠增多效应后,在双侧RT内微量注射5-羟色胺酸(5-hydroxytryptaphan , 5-HTP, 1.0μg )后,与对照组(DRN注射PCPA 10μg,双侧RT注射NS 1.0μg)比较,睡眠时间减少,觉醒时间增多。本研究表明:1.丘脑网状核中的GABA参与睡眠-觉醒周期的调节,其作用可能是通过GABAA、GABAB受体介导的。2. NO、MOR在丘脑网状核中具有促进大鼠觉醒的作用,其作用可能与影响cAMP、cGMP通路有关。3. DRN-RT的5-HT能神经通路参与对睡眠-觉醒周期的调节。在RT内阻断5-HT的受体后,可以逆转DRN神经元胞体兴奋产生的促觉醒作用;而增加RT内的5-HTP含量,可以逆转DRN神经元5-HT合成减少所致的促睡眠作用。