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阿尔茨海默症(AD)是一种神经退行性疾病,其主要的症状有认知功能障碍、记忆力减退、行为异常和日常生活能力减退等,随着病情的加重会累及神经、生殖等系统并发死亡。目前,AD仍然没有办法治愈,还没有一种真正有效的治疗方法,药物的使用只能延缓症状的表现,不能治疗疾病的根源。为了能真正的遏制或彻底的治愈AD,国内外科学家对AD的研究已经开始从非药物干预的角度探求其治疗方式,主要的治疗方式包括限食疗法、认知疗法、环境疗法、心理疗法和情感疗法等。其中,限食疗法的非药物干预成为近年研究的热点,也取得很多重要成果。研究显示,餐间禁食在机体生理性衰老进程、机体新陈代谢调节以及老年性相关疾病的发生上有着密切的关系,特别是在改善认知方面有显著效果。本研究主要探讨餐间禁食对4-5月龄、6-7月龄、7-9月龄APP-PS1双转基因AD模型小鼠(TG)和正常小鼠(WT)在认知功能上的影响,以及对发病后初期小鼠和正常晚期阶段小鼠对大脑神经活动的影响。实验过程中,首先,我们对实验小鼠进行每周体重的称量和统计,观察餐间禁食对小鼠体重变化的影响。其次,我们对小鼠进行行为学的检测,主要运用的实验范式包括旷场实验、Y迷宫实验、新异物体识别实验和水迷宫实验,比较餐间禁食对不同发病阶段小鼠认知行为指标的差异。最后,我们还对8-9月龄AD模型小鼠和正常晚期阶段小鼠进行脑电实验,主要通过自发态和任务态实验采集小鼠的脑电活动,任务态包括旷场实验、Y迷宫实验两种范式进行实时脑电(EEG)记录,比较餐间禁食对8-9月龄AD模型小鼠和正常晚期阶段小鼠电生理指标和行为学指标的影响。本研究结果如下:1.行为认知结果:(1)4-5月龄:在WT小鼠中,自由饮食(AL)组的学习记忆能力保持良好,餐间禁食(ITAD)组的记忆力受到一定损伤;在TG小鼠中,AL组小鼠的学习记忆有所减弱,ITAD组小鼠记忆力有改善作用。此外,WT小鼠的ITAD组在探索能力上有减弱的趋势。(2)6-7月龄:在WT小鼠中,AL组和ITAD组小鼠的记忆得到保持;在TG小鼠中,AL组小鼠保持了记忆力,而ITAD组小鼠中记忆力明显受到损伤;并且TG小鼠ITAD组的探索能力受损。(3)7-9月龄:在WT和TG小鼠中,AL组小鼠的记忆保持,而ITAD组小鼠记忆受损;在7-9月龄WT小鼠中,AL和ITAD组记忆均保持,而TG小鼠的AL组和ITAD组记忆均受损。2.EEG结果:首先是频段相对功率的结果。(1)8-9月龄:在WT小鼠上,与AL相比,ITAD小鼠海马(Hip)、前额叶(PFC)脑区的Delta相对功率显著下降,PFC脑区的Theta相对功率在不同的记录状态中有增强也有减弱,而在Alpha或Beta相对功率上,ITAD小鼠在Hip、PFC和枕叶上方皮层(Ctx)脑区显著增强,此外,ITAD小鼠的Ctx的Gamma相对功率显著下降。在TG小鼠中,与AL相比,ITAD小鼠PFC的Delta相对功率明显增强,Hip、PFC脑区的Theta相对功率显著下降,Ctx脑区的Beta相对功率显著增强。此外,功率谱分析结果显示,TG小鼠不管在自发态还是任务态,小鼠Hip脑区的Gamma频段功率均值明显下降。(2)正常小鼠晚期阶段(11-14月龄):在进行自发态和任务态旷场实验中,我们发现小鼠PFC、Ctx脑区的功率谱Alpha-Gamma功率显著增强。此外,在相对功率上,小鼠Ctx脑区的Alpha相对功率显著增加。3.小鼠体重监测结果显示:餐间禁食对小鼠长时间体重变化影响不大。本研究主要结论如下:(1)随着AD模型小鼠病情的加重,餐间禁食对其记忆具有一定的负面作用,而在正常小鼠,餐间禁食对其记忆的影响组间或个体差异较大,后续有待进一步研究;此外,餐间禁食对小鼠探索能力也有一定的负面影响。(2)餐间禁食可以减少任务态下正常小鼠脑电的慢波活动(Delta),同时增加中快波活动(Alpha-Beta);而在AD模型小鼠上则主要减少任务态下的探索波(Theta)活动。脑电结果提示,餐间禁食在正常小鼠上对认知可能具有促进作用,而在AD模型小鼠则相反。