摘　要　目的:探討急慢性癲癇發作對大鼠認知功能的影響。方法: 戊四氮(PTZ)誘導大鼠癲癇持續狀態(SE)和慢性癲癇(CEP) ,用交替電刺激Y迷宮試驗、Morris水迷宮試驗、抬高迷試驗和曠場試驗檢測大鼠學習記憶和情感行為變化。結果: SE大鼠致癇后近期水迷宮逃避潛期延長( P<0.05) ,平臺象限搜尋時間百分比降低( P<0. 01) ,穿越平臺區域次數減少( P<0.05) :宮選擇錯誤總數增多( P<0. 05) ;抬高迷宮開放臂中逃避時間延長( P<0. 05) ,進入次數增多( P<0.05) ;曠場活動的格子數、站立次數及糞便顆粒數均減少( P<0. 05) 。遠期均恢復正常。CEP大鼠致癇后近期水迷宮部分時段逃避潛伏期延長(P<0.05) ,遠期恢復正常,Y迷宮選擇錯誤總數近期和遠期均增多( P<0. 05) :抬高迷宮開放臂中逃避時間和進入次數及曠場活動格子數、站立次數和糞便顆粒數與對照組相比均無明顯差別( P>0.05) 。結論: 癲癇持續狀態可導致大鼠短期學習記憶功能受損和情感行為異常:慢性癲癇引起的學習記憶能力降低持續時間較長,對情感行為無明顯影響。交替電刺激Y迷宮在檢測癲癇大鼠學習記憶功能方面可能較Morris水迷宮更靈敏。

關鍵詞　癲癇　學習記憶　情感行為　Morris水迷宮　交替電刺激Y　迷宮

　臨床發現很多癲癇患者除癲癇發作癥狀外,常伴有注意力分散、學習記憶力減退等多種認知功能受損的表現,極大的影響了患者的生存質量。本實驗旨在探討戊四氮(pentylenetetrazole,PTZ)化學點燃癲癇大鼠在各種迷宮試驗中的學習記憶功能和情感行為的變化,為研究癲癇對認知功能的影響提供了行為學實驗的參考依據。

材料和方法

一、實驗動物與分組

健康成年雄性Sprague2Dawley(SD)大鼠78只,體重200±20g,由河北省實驗動物中心提供(許可證號:SCXK(冀)2003- 1- 003) 。經兩次交替電刺激Y迷宮試驗篩選后獲得合格動物75只,隨機分為癲癇持續狀態(status epilepticus,SE)組、SE對照組(ControlⅠ) 、慢性癲癇(chronicepilepsy,CEP)組和CEP對照組(Control Ⅱ) 。造模過程中出現死亡或不符合模型要求者,予以剔除并隨機補充,保證每組動物15只。

二、模型制備

1. SE模型的制備:給予大鼠40mg/ kg腹腔注射PTZ溶液,10分鐘后注射20mg/ kg,然后每10分鐘注射10mg/ kg,直至誘發癲癇持續狀態發作,驚厥行為表現采用Racine六級評價標準。

2. CEP模型的制備:按35mg/ kg腹腔注射PTZ溶液,每48小時一次,直到連續三次RacineⅣ～Ⅴ級癇性發作。對照組與相應模型組同時腹腔注射同等容量的生理鹽水。

三、迷宮試驗

造模后24小時和30天兩個時間點進行。造模后24小時的Morris 水迷宮試驗(Morris water mazetest ,MWMT)共5天,前4天半為定位航行試驗(placenavigationtest ,PNT) ,記錄大鼠從入水到找到站臺的時間即“逃避潛伏期”;第5天下午為空間探索試驗(spatiai probe test ,SPT) ,記錄大鼠120秒內在站臺所在象限搜尋時間百分比及穿越站臺區域的次數。造模后30天的MWMT共3天,前2天半為PNT,第3天下午為SPT。交替電刺激Y迷宮試驗(alternativc electro2stimulusY2mazetest , AESYT)中,每天進行30次嘗試,以動物選擇錯誤總數(totalerror ,TE)作為評價大鼠學習能力的指標。抬高迷宮試驗(elevatedplus mazetest ,EPMT)中,觀察5min內大鼠在開放臂中的逃避時間和進入開放臂的次數。曠場試驗(openfield test ,OFT) 中,將大鼠置于一60cm×60cm×60cm無頂木盒底部中央,其底部被等分為36個小方格,記錄5分鐘內大鼠經過的格子數、后肢性站立次數及排出糞便顆粒數。記分標準:大鼠1/ 2以上身體進入相鄰方格、后肢性站立和每粒糞便各記1分。統計學方法　各組檢測結果以均數±標準差(…x±s)表示,所有數據均采用SAS6. 12統計軟件包進行t 檢驗。

結　　果

一、模型情況

SE組大鼠25只,發作達Racine標準Ⅳ～Ⅴ級、持續30～60分鐘為造模成功,10只因強直收縮死亡。CEP組大鼠20只,16～22次注射后有15只出現連續3次RacineⅣ～Ⅴ級發作,達到完全點燃,5只因強直收縮死亡。腦電圖檢查示,SE模型者呈尖2慢波、尖波和棘波發放;CEP模型者顯示在低幅的9211Hzα背景節律下,陣發出現高幅多棘波;對照組腦電活動無癲癇放電。

二、迷宮試驗

11Morris水迷宮試驗PNT中,各組大鼠逃避潛伏期平均值的分布情況見圖(Fig. 1,2,3,4) 。SE組大鼠造模后24小時逃避潛伏期比Control Ⅰ明顯延長, 差異有顯著性(P<0. 05) ,造模后30天無明顯差異( P>0. 05) ;CEP組大鼠逃避潛伏期與Control Ⅱ相比在前3天有明顯差異(P<0. 05) ,而第4、5及造模后30天無明顯差異(P>0. 05) 。SPT中,與相應對照組相比,SE組大鼠造模后第5天站臺區域搜尋時間百分比低( P<0. 01) ,穿過站臺區域的次數少( P<0. 05) (Table 1) ;造模后第32天及CEP組大鼠造模后第5、32天站臺區域搜尋時間百分比及穿越站臺區域的次數與對照組相比無明顯差別(P>0. 05) (Table1) 。

21交替電刺激Y迷宮試驗

與各對照組相比,致癇前各模型組第1、2天的TE總數均無明顯差異( P>0. 05) ,且各組第2天的TE總數均小于第l 天,差異有顯著性( P<0. 05) (Ta2ble2) ;致癇后SE組第1、2天及CEP組第1、30、31天的TE總數明顯增加,差異有顯著性( P<0. 05) ,SE組第30、31天的TE總數無明顯差異( P>0. 05) (Ta2ble3) 。31抬高迷宮試驗和曠場試驗與相應對照組相比,SE組大鼠致癇后24小時在抬高迷宮開放臂中逃避時間延長,進入開放臂的次數增多(P<0. 05) ,曠場活動的格子數、站立次數及糞便顆粒數減少( P<0. 05) ;致癇后30天及CEP組致癇后24小時和30天以上各值無明顯差異( P>0. 05) 。

討　　論

PTZ引起的癲癇發作類似于人類自發性癲癇,可引起與人類極為相似的行為及神經病理改變

,且不具有神經毒性,對大鼠的記憶無影響。目前,從整體水平研究動物學習記憶能力的方法有多種,不同的迷宮可檢測不同的學習記憶模式。Morris 水迷宮是研究動物空間學習記憶的模型,空間學習記憶是對整個環境的記憶,依賴于對幾種事物位置的整合,這種記憶主要是參考記憶。Y迷宮則可用于辨別性學習、工作記憶及參考記憶的測試。本研究采用改良的交替

電刺激Y迷宮,通過空間辨別2足底電擊的逃避性條件反射,檢測大鼠的空間分辨學習及逃避性記憶,屬于聯合型學習記憶,與Morris 水迷宮相比,它檢測的記憶內容更豐富,對不同的記憶模式敏感性更高。曠場試驗和抬高迷宮試驗是檢測動物情感行為的方法。曠場試驗主要反映大鼠的活動水平、探索能力和焦慮狀況;抬高迷宮中的開場和增高的區域刺激了大鼠固

有的恐懼和焦慮,使初入陌生環境的動物出現明顯的防護性情感反應,這些實驗對于量化分析實驗動物的警覺水平、恐懼、焦慮狀況及環境適應能力等有重要意義。實驗表明SE可以導致大鼠短時間內出現活動能力、警覺水平以及恐懼、焦慮等防護性情感反應下降,同時伴有空間學習和記憶能力受損。SE是頻繁而持續地癇性發作,長時間的癇性發作導致神經元損害或功能異常,進而引起認知功能的改變。CEP也引起學習記憶功能改變,但對情感反應及活動能力無明顯影響。另外,對于SE組,Morris水迷宮和交替電刺激Y迷宮試驗均檢測出大鼠致癇后近期學習記憶功能受損,而遠期學習記憶功能與對照組相比無明顯差異。對于CEP組,Morris 水迷宮試驗僅僅檢測出大鼠近期空間學習記憶功能部分受損;而交替電刺激Y迷宮試驗則檢測出大鼠致癇后近期和遠期學習記憶能力均受損,這說明了交替電刺激Y迷宮試驗在檢測癲癇大鼠學習記憶功能方面較Morris水迷宮試驗更敏感。癲癇持續狀態和慢性癲癇對大鼠的認知功能均有一定的影響,但程度不同,且有一定的時限性,說明癲癇發作對認知功能的影響是可逆的。從實驗角度驗證了癲癇發作可以導致實驗動物情感反應及學習記憶能力受損。