PTSD大鼠闖入性記憶神經(jīng)信息編碼及病理機制研究.pdf

1、創(chuàng)傷后應激障礙(posttraumatic stress disorder, PTSD)是指由于生命受到威脅、遭遇悲劇導致的精神、軀體癥狀持續(xù)的臨床綜合征。我國的情況是：伍志剛、張本等分別對洞庭湖嚴重洪澇災區(qū)成人和唐山大地震所致孤兒PTSD 發(fā)病率調查情況顯示為33.89％和23％。2008年“5.12”汶川地震極重災區(qū)幸存者三個月后罹患失眠、夢魘、閃回等PTSD 典型癥狀困擾的人約有18.4％?？梢奝TSD的患病與社會因素有直接相關性

2、。因此，PTSD 以其發(fā)病率高，病程長，療效差等嚴重影響創(chuàng)傷救治，業(yè)已成為醫(yī)學研究的難點。
　　 PTSD 最顯著特征是闖入性記憶(intrusive memory)，表現(xiàn)為不由自主地回想創(chuàng)傷場景(有別于人們正常情況下從記憶中搜索、自主提取相關信息)，自發(fā)提取創(chuàng)傷性事件信息的每一個成分包括聲音、顏色、情景等引發(fā)創(chuàng)傷再體驗，具有不期而至、無法拒絕的侵入性特點；反復出現(xiàn)有創(chuàng)傷內容的噩夢，伴隨持續(xù)、重復、強烈的精神痛苦，具有固化性；闖

3、入性記憶導致患者警覺水平持續(xù)性升高，出現(xiàn)為防止“觸景生情”而表現(xiàn)出持續(xù)性回避行為，是PTSD 癥候群的核心癥狀，也是PTSD與其他精神障礙(如軀體化障礙、精神異常、焦慮障礙等)的區(qū)別點。
　　 既往PTSD研究認為：闖入性記憶的表征是記憶紊亂，由特定知覺系統(tǒng)啟動。認為PTSD信息加工可能存在創(chuàng)傷信息記憶網(wǎng)絡，包括創(chuàng)傷事件的刺激信息、人們對創(chuàng)傷的認知、行為反應信息、刺激與反應的聯(lián)結信息。當創(chuàng)傷事件的提示物激活網(wǎng)絡，使信息進入功能區(qū)

4、引發(fā)闖入性記憶癥狀，從而啟動試圖回避和壓抑相關信息，導致回避反應癥候群出現(xiàn)。然而這些理論都有待結合動物實驗進一步從信息加工角度研究其編碼過程、記憶現(xiàn)象和影響因素，從而有助于拓展我們對PTSD中復雜記憶現(xiàn)象的理解。
　　 海馬是應激反應的高位中樞，對情緒、學習、記憶行為起重要作用，也是哺乳動物腦內保持神經(jīng)再生能力的重要區(qū)域。有證據(jù)證明，多數(shù)PTSD患者并不僅僅是心理上的改變，亦有器質性病理改變。與記憶和情緒反應密切相關的海馬區(qū)，可

5、因長期的PTSD影響而出現(xiàn)類似萎縮性改變。PTSD中闖入性記憶的發(fā)生是否與海馬神經(jīng)元病變有關也有待觀察。同時細胞凋亡是一種不同于壞死的細胞死亡方式，是受細胞內源性基因、酶和信號傳導途徑調控的一個“瀑布式”激活過程，受促凋亡基因與抗凋亡基因的協(xié)同作用。非創(chuàng)傷性的外界刺激因素所引起的一些變化，能否導致海馬區(qū)神經(jīng)細胞的凋亡，PTSD狀態(tài)下闖入性記憶是否是由于神經(jīng)細胞的增殖與凋亡的平衡變化研究有著十分重要的意義。
　　 PTSD患者存在

6、多項神經(jīng)電生理指標檢測異常，主要表現(xiàn)為對非相關刺激的鑒別能力受損，對創(chuàng)傷特異聲音、圖像等刺激反應增強，事件相關誘發(fā)電位降低，腦電圖皮層同步化作用減弱等，皆提示有相關的神經(jīng)解剖結構和(或)功能異常。目前認為額葉、邊緣系統(tǒng)(包括海馬、杏仁核、隔區(qū)、內嗅區(qū)等)神經(jīng)環(huán)路可能為其解剖基礎。其中海馬結構接受來自多感覺系統(tǒng)和高級皮層的輸入，在各種感覺信息的整合、由短時記憶向長時記憶轉化中起重要作用。越戰(zhàn)老兵影像學觀察顯示，患者右側海馬體積較對照組縮小

7、8.0％，左、右側海馬分別縮小26.0％和22.0％，且海馬縮小的程度與PTSD嚴重程度密切相關；也提示海馬體積縮小僅是PTSD發(fā)生的易感因素。杏仁核位于顳葉內有廣泛的上下行纖維聯(lián)系投射到海馬、下丘腦、前額葉等，是情緒信息的加工中心，其中基底核與情緒直接相關。從影像學和實驗研究提示海馬、杏仁核可能參與PTSD闖入性記憶形成。
　　 枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide，LBP)是從寧夏枸杞中提取

8、的有效成分，近年研究發(fā)現(xiàn)，LBP 參與調節(jié)神經(jīng)內分泌免疫系統(tǒng)反應，具有免疫調節(jié)、抗衰老、護肝、防輻射、抗疲勞、抗腫瘤、抗氧化等功能。有研究報道，LBP 可對抗錳中毒小鼠神經(jīng)元數(shù)目減少，改善腦卒中的缺血癥狀，促進自由基清除和保護神經(jīng)細胞的作用，這些都提示LBP在抗應激方面有可能會起到非常積極的作用。
　　 本實驗主要分為四個部分：(1)PTSD 動物模型的制備和病理、行為學觀測：利用幽閉＋電刺激，以及單刺激延時制作PTSD大鼠實驗

9、動物模型，在此基礎上觀測動物運動行為改變及其中樞神經(jīng)系統(tǒng)病理學改變，獲得優(yōu)化的動物模型；(2)中樞神經(jīng)系統(tǒng)海馬神經(jīng)元凋亡與再生變化：通過檢測PTSD 動物模型中海馬組織中神經(jīng)細胞凋亡和BrdU 陽性神經(jīng)元再生變化，對闖入性記憶形成的神經(jīng)再生機制進行初步探討；(3)PTSD動物模型闖入性記憶的神經(jīng)元電信息線性、非線性特點及其與杏仁核的關系；(4)枸杞多糖在PTSD 動物模型中的防治作用：以灌胃法觀察應激前后分別預防性和治療性給予枸杞多糖對

10、PTSD 實驗動物行為學以及海馬神經(jīng)元再生與凋亡的影響。通過以上研究，旨在揭示嚴重應激影響海馬認知功能的機制，以期揭開PTSD的病因、發(fā)病機制的關鍵，并為研究及防治藥物的開發(fā)提供理論依據(jù)。
　　 主要結果和結論如下：1．用幽閉＋電擊可制備大鼠PTSD 模型，導致實驗動物處于持續(xù)恐懼狀態(tài)，但不造成實驗動物外傷。經(jīng)行為學檢測，發(fā)現(xiàn)該PTSD 模型可造成動物體重下降，運動減少。動物可表現(xiàn)出再次處于應激環(huán)境中的闖入性記憶的干擾化行為：回

11、避行為增強，探索興趣減弱、焦慮情緒、記憶保持能力下降。空間定位和空間記憶保存能力下降等行為，與臨床PTSD 行為表現(xiàn)類似。以上均說明本實驗制備的PTSD大鼠動物模型與臨床表現(xiàn)接近，很好地模擬出含有情緒特征的闖入性記憶，易于操作、重復性好，可靠性高。
　　 2．幽閉電擊PTSD大鼠海馬齒狀回區(qū)的BrdU 陽性細胞主要分布在門區(qū)，應激后1w 持續(xù)減少，應激后4 w 無陽性細胞。海馬齒狀回區(qū)神經(jīng)元DG 皆有凋亡，應激后1w 凋亡率最高

12、，且齒狀回BrdU 陽性細胞數(shù)與海馬神經(jīng)元齒狀回凋亡率呈負相關。應激4 w后海馬體積縮小11.7％，表明可能是應激對海馬內環(huán)境的改變引發(fā)海馬神經(jīng)元凋亡或壞死，以及再生減少從而導致體積縮小。
　　 3 幽閉電擊大鼠在激發(fā)闖入性記憶時，檢測其麻醉狀態(tài)下海馬神經(jīng)元自發(fā)放電，可表現(xiàn)出海馬錐體細胞頻率變化，ISi序列復雜度漸進性減少，不規(guī)則性減少，優(yōu)勢模式單一化。中間神經(jīng)元復雜度受應激影響明顯，無優(yōu)勢模式。毀損雙側杏仁核后同狀態(tài)下海馬錐體

13、細胞和中間神經(jīng)元呈一致性變化，表現(xiàn)為復雜度增加，優(yōu)勢模式增加，表明基底外側核可能在闖入性記憶的啟動或者調節(jié)中發(fā)揮作用，可能存在海馬－杏仁核通路。
　　 4．本實驗通過給予幽閉電擊PTSD大鼠預防灌胃3d 較低劑量(10mg/kg)枸杞多糖和應激后治療性灌胃高劑量灌胃(20mg/kg)。實驗結果證實，枸杞多糖預防性服用，海馬神經(jīng)元的病理改變及行為雖然有降低，但較應激組減輕；高劑量治療組能夠改善PTSD大鼠行為學表現(xiàn)，使之緊張性和焦