石杉碱甲干预对重复电痉挛刺激大鼠空间记忆的影响①

成敬，肖玲，王高华，李承晏

石杉碱甲干预对重复电痉挛刺激大鼠空间记忆的影响①

成敬1a，肖玲1a，王高华1a，李承晏1b

目的探讨慢性重复电痉挛刺激(ECS)对大鼠空间记忆的影响，并初步研究石杉碱甲的干预作用。方法将健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠48只随机分为假电痉挛刺激组(C组)和电痉挛刺激组(E组)，每组再分别随机分为生理盐水对照(CS组、ES组)和石杉碱甲(CH组、EH组)，每组12只。第1～17天行生理盐水或石杉碱甲灌胃；第8～17天给予假电痉挛刺激或电痉挛刺激；第18天行水迷宫定位航线实验；然后各组大鼠随机取6只于48 h后进行空间位置探寻实验。结果CS组与CH组潜伏期无显著性差异(P＞0.05)；ES组潜伏期明显长于CS组(P＜0.01)；EH组潜伏期与CH组无显著性差异(P＞0.05)；EH组潜伏期短于ES组(P＜0.05)。CS组、CH组、EH组在隐匿平台周围区域/相反区域的搜寻时间均有显著性差异(P＜0.05)。ES组在隐匿平台周围区域/相反区域的搜寻时间无显著性差异(P＞0.05)。结论重复电痉挛刺激导致大鼠显著空间记忆障碍，石杉碱甲能减轻电痉挛刺激对大鼠记忆的损害。

电痉挛刺激；石杉碱甲；记忆；大鼠

[本文著录格式]成敬，肖玲，王高华，等.石杉碱甲干预对重复电痉挛刺激大鼠空间记忆的影响[J].中国康复理论与实践, 2013,19(10):927-930.

电痉挛治疗(electroconvulsive therapy,ECT)，又称电休克治疗(electroshock therapy)，是一种治疗精神疾病的有效方法。然而，电休克治疗可导致记忆力下降，阻碍电休克治疗在临床的广泛应用[1]。有文献报道石杉碱甲(Huperzine A)对多种原因引起的记忆损害有改善作用[2-4]，但石杉碱甲对电休克模型大鼠记忆功能的影响尚不清楚。本研究拟用Morris水迷宫实验，观察重复电痉挛刺激对大鼠空间辨别性记忆的影响及石杉碱甲的干预作用。

1材料和方法

1.1材料及仪器

空间辨别性记忆实验装置：实验采用Morris水迷宫和动物运动轨迹记录分析系统(Ethovision系统，荷兰Noldus公司)。Ethovision系统由摄录机、计算机和图像采集分析软件构成。动物的活动情况由摄录机实时采集，经Ethovision 3.0软件系统记录分析。电痉挛刺激仪购自陕西医疗器械公司，YA-7型。石杉碱甲标准品购自上海融禾公司(批号:050403)，用生理盐水溶解，配成0.1 mg/ml的药液，低温冷藏备用。

1.2实验分组及给药方法

清洁级健康成年雄性Sprague-Dawley大鼠48只，体重180～250 g，购自武汉大学医学院动物实验中心。大鼠适应性饲养7 d后开始正式实验。大鼠按体重大小依次编号，然后查随机数字表将大鼠分为假电痉挛刺激组(C组)和电痉挛刺激组(E组)，每组24只。C组、E组再随机分为生理盐水对照组和石杉碱甲组，每组12只。分别每天1次给予石杉碱甲灌胃(分别记为CH组、EH组)，每天1次给予等体积的生理盐水灌胃(分别记为CS、ES组)，灌胃容积为5 ml/kg。连续给药17 d。

1.3电痉挛刺激实验

给药第8～17 d，按Larse报道的方法[5]进行电痉挛刺激实验。大鼠取俯卧位固定于操作台上，70%医用酒精消毒两耳旁皮肤后，将与电痉挛刺激仪相连接的扣式电极置于两耳旁皮肤。ES组和EH组通电，给予单电痉挛刺激，直流方波脉冲，50 mA，时间0.5 s，成功诱导强直-痉挛大发作，秒表记录发作时间。CH组和CS组给予假电痉挛刺激，即电极不通电，其余操作同电痉挛刺激组。电痉挛刺激实验每天1次，上午9:00～10:00进行，共10次。

1.4 Morris水迷宫实验

各组大鼠均于给药第17天下午放入水迷宫中适应性自由游泳2次，每次1 min。适应性游泳的位置与正式实验时水迷宫放置位置不同，正式实验时水迷宫位置保持恒定不变。实验第18天按Guzowski报道的方法[6]进行正式水迷宫实验，评定大鼠空间学习记忆能力。Morris水迷宫由一个圆形水池和一个站台组成。水池上空通过一摄像机与监视器和计算机连接。计算机可以自动跟踪并记录下大鼠游泳轨迹，自动计算出大鼠在水池中找到站台所需的时间(即潜伏期)和游泳速度。

定位航行实验：将大鼠面向池壁随机从4个不同象限池壁中点入水，电脑开始计时，摄像头记录大鼠的行为。大鼠从入水至寻找到站台的时间被定义为隐匿平台逃逸潜伏期(潜伏期)，若大鼠在60 s内成功找到站台，让其在站台上停留休息20 s；若大鼠在60 s内未能找到站台，引导其找到站台，同样在站台上停留休息20 s，再进行下一次训练，其潜伏期记为60 s。每轮训练5次，共训练2轮，每轮之间大鼠休息2 min。定位航行实验结束后各组大鼠随机取6只于48 h后进行空间位置探寻实验。

空间位置探寻实验：撤离隐匿逃逸平台，将大鼠随机从某一象限池壁中点入水放入水中，记录90 s内大鼠在隐匿平台周围区域/相反区域的时间，定义为搜寻时间。隐匿平台周围区域占水迷宫总面积的10%。搜寻时间显示大鼠的空间位置偏好，反映大鼠对已获得信息的存储记忆能力。

1.5统计学分析

应用SPSS 11.5软件统计包对数据进行处理，游泳速度、潜伏期、搜寻时间等各项指标为计量资料，以(±s)表示。采用单因素方差分析比较大鼠平均强直-痉挛发作时间、游泳速度、潜伏期的差异，两组间比较用最小显著差法(简称LSD)，配对t检验比较各组大鼠在隐匿平台周围区域/相反区域搜寻时间的差异。显著性水平α=0.05。

2结果

2.1强直-痉挛发作时间和游泳速度

ES组和EH组平均强直-痉挛发作时间无显著性差异(P＞0.05)。CS组、CH组、ES组、EH组大鼠的游泳速度无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 各组强直-痉挛发作时间和游泳速度

2.2定位航行实验隐匿平台逃逸潜伏期

CS组与CH组的潜伏期无显著性差异(P＞0.05)。ES组的潜伏期明显长于CS组(P＜0.01)。EH组潜伏期与CH组无显著性差异(P＞0.05)；ES组潜伏期长于EH组(P＜0.05)。见图1。

2.3空间位置探寻实验搜寻时间

CS组、CH组、EH组在隐匿平台周围区域/相反区域的搜寻时间均有显著性差异(P＜0.05)。ES组在隐匿平台周围区域/相反区域的搜寻时间无显著性差异(P＞0.05)。见图2。

图1 定位航行实验潜伏期

图2 空间位置探寻实验搜寻时间

3讨论

1935年Von Meduna创立用卡地阿唑药物痉挛疗法治疗精神疾病，1938年Cerletti与Bini Ind在此基础上发明电休克治疗精神疾病，因效果确定，得到广泛应用。1953年后随着第一个抗精神病药物氯丙嗪的出现，以及人们担心电休克治疗对身体的损害，电休克的使用逐渐减少。但随着药物临床应用的增加，发现有相当一部分对药物治疗疗效欠佳的患者，对电休克治疗却显示出良好的效果。近20年来，电休克治疗技术迅速发展改良，在临床的应用又日益增多。然而，接受电休克治疗的患者仍常伴有记忆障碍，阻碍电休克治疗在临床的广泛应用[7]。因此探索有效的防治方法，防止或减少电休克治疗的记忆损害，对精神疾病的康复治疗具有重要意义。

我们通过动物实验，利用水迷宫来观察重复电痉挛刺激对大鼠空间辨别性记忆的影响及石杉碱甲的干预作用。临床上电休克治疗通常是每周2次或每周3次，每个疗程6～12次。2002年Andrade报道电痉挛刺激所致大鼠记忆障碍与刺激频度之间的关系，结果表明，给予总数相同的电痉挛刺激，每周2次组、每周3次组的记忆能力与伪电痉挛刺激对照组无显著性差异，而每天1次电痉挛刺激组学习记忆能力显著受损[8]。实验动物需要多次电痉挛刺激才能显示出其对记忆的影响，电痉挛刺激的致遗忘效应是累积的[9]。我们根据文献报道采用每天1次、连续10 d的重复电痉挛刺激来观察电休克对记忆的影响。本实验ES组的潜伏期明显长于CS组(P＜0.01)，表明重复电痉挛刺激导致显著记忆障碍；ES组在隐匿平台周围区域/相反区域的搜寻时间无显著性差异(P＞0.05)，表明ES组无明显的位置偏好，提示重复电痉挛刺激对大鼠空间记忆的保持造成破坏，证实用重复电痉挛刺激方法制作电休克致记忆障碍模型是成功的，简便易行，效果稳定。

ES组平均强直-痉挛发作时间与EH的平均强直-痉挛发作时间无显著性差异(P＞0.05)。提示本实验所用的石杉碱甲剂量对大鼠强直-痉挛发作时间无明显影响。各组大鼠的游泳速度无显著性差异(P＞0.05)，表明重复的电痉挛刺激及石杉碱甲对大鼠的运动能力无影响。

EH组潜伏期与CH组无显著性差异(P＞0.05)，ES组潜伏期长于EH组(P＜0.05)，表明给予石杉碱甲干预的电痉挛刺激组大鼠记忆成绩显著好于生理盐水干预的电痉挛刺激组大鼠；CS组、CH组、EH组在隐匿平台周围区域/相反区域的搜寻时间均有显著性差异

(P＜0.01)，亦表明这三组大鼠形成稳定的空间记忆，表现出对学习训练中隐匿平台位置的偏好，提示本实验所用剂量的石杉碱甲能减轻电痉挛刺激对大鼠学习记忆的损害，对电休克诱导的记忆障碍有保护作用。石杉碱甲可改善大鼠海马胆碱能系统的功能[10]，增强大鼠海马脑片CA1锥体神经元的兴奋性突触传递[11]，还能显著提高大鼠血清和脑组织中超氧化物歧化酶活力的含量，减少氧自由基损伤[12]。2009年梁学军等报道石杉碱甲联合电休克治疗对首发精神分裂症患者认知功能有改善作用[13]，我们的动物实验研究结果与之相符。但石杉碱甲干预对电休克所致记忆障碍保护作用确切的分子机制尚不清楚，有待进一步研究。

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Effect of Huperzine A on Spatial Memory in Rats with Repeated Electroconvulsive Stimulation

CHENG Jing,XIAO Ling,WANG Gao-hua,et al.Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan 430060,Hubei,China

ObjectiveTo explore the effects of Huperzine A on memory in rats with repeated electroconvulsive stimulation.Methods48 adult male Sprague-Dawley rats were randomly divided into true electroconvulsive stimulation group(E group)and sham electroconvulsive stimulation group(C group).Then both groups were randomized to receive Huperzine A(EH group and CH group)or normal saline(ES group and CS group).There were 12 rats in each subgroup.Huperzine A or normal saline was administered during 1～17 d.During 8～17 d, true or sham electroconvulsive stimulation were administered.On the 18th d,the rats were tested in Morris water maze.Then 6 rats of each group were randomized to be taken for probe tests after 48 h.Memory test indexes include swimming speed,latency,and search time.ResultsThere was no significant difference in the latency between CS group and CH group(P＞0.05).The latency was significantly longer in ES group than in CS group(P＜0.01),and shorter in EH group than in ES group(P＜0.05).There were significant difference in the search time between around the hidden platform and in the opposite area in CS group,CH group and EH group(P＜0.05).But there was no difference in ES group(P＞0.05).ConclusionChronic repetitive electroconvulsive stimulation can lead to spatial memory impairment in rats.HuperzineAmay attenuate electroconvulsive stimulation induced amnesia.

electroconvulsive stimulation;HuperzineA;memory;rats

R749.05

A

1006-9771(2013)10-0927-04

2013-07-08

2013-08-19)

国家自然科学基金(No.81201058)。

1.武汉大学人民医院，a.精神科；b.神经科，湖北武汉市430060。作者简介：成敬(1974-)，女，汉族，湖北襄阳市人，医学博士，主治医师，主要研究方向：精神疾病的综合康复治疗。通讯作者：王高华(1964-)，男，汉族，湖南长沙市人，医学博士，主任医师，研究生导师，主要研究方向：精神疾病的药物治疗。

10.3969/j.issn.1006-9771.2013.10.007