Gz与噪声复合应激对大鼠学习记忆功能的影响（一）
Gz与噪声复合应激对大鼠学习记忆功能的影响
【摘 要】目的: 探讨中等强度正加速度和噪声复合应激对大鼠学习记忆功能的影响. 方法: 雄性SD 大鼠32 只随机分为对照组、+ 6 GzP3 min 组、90 dB(A)P30 min 噪声组、+ 6 GzP3 min和90 dB(A)P30 min 噪声复合应激组4 组,每组8 只. 采用Y2型迷宫实验和避暗实验观察应激后不同时间大鼠学习记忆功能的变化. 结果: + Gz 组大鼠正确率在暴露后2 , 4 和6 d 较对照组均显著下降( P < 0. 01) ,反应时均显著延长( P < 0.01) . 复合应激组大鼠正确率在暴露后各时间点较对照组和噪声组均显著降低( P < 0. 01) ,反应时均显著延长( P < 0.01) ,而较+ Gz 组则均无显著变化;总时间和错误数在暴露后即刻较对照组显著增加( P < 0. 01) ,潜伏期在暴露后即刻显著缩短( P < 0. 05) ,在暴露后6 d 时仍显著缩短( P < 0. 05) . 结论: + 6 GzP3 min 和90 dB(A)P30 min 噪声复合应激可引起大鼠持续性学习记忆功能障碍.
【关键词】应激;正加速度;噪声;学习记忆;大鼠
0 引言
军事飞行特殊的工作环境,使战斗机飞行员不可避免地暴露于各种应激源,其中两种较为常见的航空应激源为正加速度( + Gz) 和噪声,已成为威胁飞行安全的重要因素. 故探讨其复合应激作用对飞行人员工作能力的影响及其机制具有重要的现实意义. 我们以往的研究工作表明, 高G( + 10 GzP3 min) 和90dB (A)P30 min 噪声复合应激可引起大鼠持续性学习记忆功能障碍,其中以高G为主要影响因素[1 ] . 然而在实际飞行过程中,战斗机飞行员可以通过自身对飞行动作及飞机姿态的调整,得以部分地避免过高G值的产生,因此实际通常暴露于中等强度( + 6 Gz 左右) 的正加速度之下. 但有关中等G值的+ Gz 和噪声复合应激作用对大鼠学习记忆功能的影响报道较少. 本研究我们旨在探讨+ 6 GzP3 min 和90 dB (A)P30 min 噪声复合应激后大鼠学习记忆功能的变化规律.
1 材料和方法
1. 1 材料 雄性SD 大鼠32 只 ,体质量(165 ±10) g. 实验前先在实验环境下饲养1 wk ,使其适应实验环境,排除惊吓、环境等因素对大鼠学习和记忆的影响. 将大鼠随机分为对照组、噪声组、+ Gz 组和复合应激组4 组,每组8只.
1. 2 方法
1. 2. 1 加速度和噪声作用方式 采用动物离心机进行+ Gz 暴露,动物离心机的半径为2 m ,可模拟的正加速度范围为+ 1～ + 12 Gz ,由计算机进行加速度程序控制. 利用自制的有机玻璃盒(容积为15 cm ×5cm ×3 cm) 承载大鼠,并水平固定于离心机的转臂上,大鼠头部朝向离心机旋转轴心. 噪声由UZ23 型白噪声发生器(北京长城无线电厂) 产生. + Gz 组大鼠G值暴露水平为+ 6 Gz ,峰值作用时间为3 min ,加速度增长率为1 GPs. 噪声组大鼠噪声暴露水平为90 dB(A) ,频率1000 Hz ,作用时间为30 min. 复合应激组大鼠噪声作用条件同噪声组,从噪声作用的第27 分钟开始复合+ 6 Gz 暴露3 min ,加速度作用条件和+Gz 组相同. 对照组大鼠仅放置于有机玻璃盒中3min ,不进行+ Gz 和噪声暴露.1. 2. 2 Y2型迷宫实验 Y2型迷宫即三等分辐射式迷路箱,由三个支臂和一个连接区组成,三臂相互间夹角为120°,每臂长40 cm ,宽15 cm ,底部铺以直径为5mm、间距为6 mm 的铜棒[2 ] . 各臂末端装有信号灯,信号灯打开指示该臂为安全区,即该臂底部不通电.安全区的方位按照A →C →B 变换,当某臂为安全区时,另两臂和连接区均带有刺激电压. 实验在安静、光线较暗的环境中进行. 实验开始时,将大鼠放入迷宫的B 臂中,使其适应环境1 min ,然后通电,A 灯亮,经过5 s 的延时后,不亮灯的两臂及连接区开始通电,电击电压为40 V. 此时灯光仍持续60 s ,然后熄灯,即完成一次测试. 每次实验进行15 次测试,记录大鼠的正确率和反应时. 反应时为安全臂亮灯开始到大鼠到达安全臂所用时间. 分别记录不同应激后即刻、2 , 4 和6 d 的成绩.
1. 2. 3 避暗实验 实验箱由明、暗两个箱子组成,箱底铺以铜网,暗箱通以40 V 交流电. 暗箱与明箱相连的壁中央有洞,大鼠可以自由通过[3 ] . 首先将大鼠放入明箱中,由于其钻洞及趋黑本性,则钻入暗箱中,大鼠因遭受电击而逃回明箱中,此即为一次学习. 以大鼠在明箱中停留时间超过5 min 为学会. 记录大鼠在应激后即刻及6 d 时学会所用的总时间、潜伏期和错误数.
所有实验时间为每日上午8 :00～12 :00 ,在同一环境相似的条件下进行.
统计学处理: 所有数据以x ±s 表示,采用SPSS
10. 0 for windows 对Y2型迷宫实验结果进行重复测量方差分析,对避暗实验结果进行非参数秩和检验.
2 结果
2. 1 正确率和反应时的变化 + Gz 组大鼠正确率在暴露后2 ,4 和6 d 时较对照组均显著降低( P <
0. 01) ,噪声组大鼠仅在暴露后即刻较对照组显著降低( P < 0. 05) ;复合应激组大鼠在暴露后各时间点较对照组和噪声组均显著降低( P < 0. 01) ,而与+ Gz 组相比则均无显著性差异(Fig 1) .
图1 复合应激后大鼠正确率的变化
+ Gz 组大鼠反应时在暴露后2 ,4 和6 d 时较对照组均显著延长( P < 0. 01) ,而噪声组大鼠在暴露后各时间点较对照组均无显著变化;复合应激组大鼠反应时在暴露后各时间点较对照组和噪声组均显著延
长( P < 0. 01) ,而与+ Gz 组相比则均无显著性差异(Fig 2) .
Fig 2 Changes of reaction time after combined stress ( n = 8 ,x ±s)
图2 复合应激后大鼠反应时的变化
