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学习和记忆是不同而又密切联系的神经生物学活动,是大脑的重要功能之一,有着十分复杂的生物学机制。近年来的研究发现,适宜的运动训练可以强身健体,促进身体健康,同样,越来越多的研究也表明适宜的运动训练也可以促进心理健康,从而有利于全面的身心健康。这其中学习记忆作为心理健康的一个重要的组成部分,受到我们极大的关注,研究适宜的运动训练对学习记忆能力有怎样的影响是研究运动的心理健康促进作用的一个突破口。随着分子生物学的发展,人们已经了解到一些与学习记忆有关的基因及其功能。其中即刻早期基因c-fos、c-jun在脑中参与神经元的信号转导与凋亡过程,与认知功能和学习记忆有关,c-fos、c-jun基因的表达对长期记忆的保持是必须的,正因为此,人们也逐渐将其作为学习记忆功能的客观指标;神经生长因子家族成员之一BDNF基因,高度集中分布于中枢神经系统内,具有很强的刺激和促进神经细胞生长分化、维持神经细胞存活和正常功能、促进损伤细胞修复功能,与空间记忆的形成、维持以及与学习记忆相关的智力的发展密切相关。我们已经知道长时记忆的形成有赖于脑内RNA和蛋白质的合成。RNA和蛋白质的合成,无疑是在基因的转录和调控下进行的。因此适宜的运动训练对c-fos、c-jun、BDNF基因有什么样的影响是探究运动促进学习记忆能力分子机制的关键问题之一。木研究的目的就是要从这一角度入手,探究适宜的运动训练对学习记忆能力及其相关基因c-fos、c-jun、BDNF的影响,初步探究运动训练促进学习记忆的分子机制。 实验选用健康雄性SD大鼠36只,体重284.0±12.8g,随机分为2组:安静对照组(C组,n=18);运动训练组(T组,n=18),8周游泳运动训练之后,将C组和T组再分别随机分为Ca组(n=10)、Cb(n=8)组和Ta组(n=10)、Tb组(n=8)。Ca、Ta组为迷宫测试组,专门进行为期5天的Morris水迷宫测试;Cb、Tb组为基因指标检测组,分别取海马和纹状体,用RT-PCR的方法检测c-fos、c-jun、BDNFmRNA的表达水平。本实验将迷宫组和基因测试组进行区分,从而避免了迷宫学习过程对基因指标的影响。 实验结果如下: (1) Morris水迷宫的测试中,综合定位航行实验和空间搜索实验数据可以表明,8周的游泳运动训练之后,Ta组大鼠的迷宫总体成绩显著好于Ca组。 (2) 与Cb组相比较,8周游泳运动训练之后,Tb组大鼠海马内c-fos、c-jun、BDNFmRNA均有显著增加,结果分别是c-fos上调17%(p<0.05),c-jun上调28%(p<0.05)、BDNFmRNA上调38%(p<0.05);另外与Cb组相比,Tb组大鼠纹状体内BDNFmRNA的表达显著增加,上调14%(p<0.05),而两组纹状体内c-fos、c-junmRNA的表达没有显著差异(p>0.05)。