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第一部分:七氟烷麻醉对小鼠海马依赖性恐惧记忆的影响目的:全身麻醉药抑制记忆作用是全身麻醉的重要内涵。七氟烷是临床常用的吸入麻醉药,其抑制记忆作用已被广泛证实。目前,海马被认为是调控记忆功能的核心脑区,然而,七氟烷抑制海马依赖性记忆的机制尚不清楚。场景条件恐惧实验和抑制性回避实验是目前公认的检测海马依赖性恐惧记忆的行为学方法,被广泛用于评估麻醉药对记忆功能的影响。因此,该部分实验首先探讨不同浓度的七氟烷麻醉对小鼠海马依赖性恐惧记忆的影响。方法:以C57BL/6小鼠（雄性,6-8周）为实验对象,采用翻正反射实验测定吸入七氟烷致小鼠翻正反射消失（loss of righting reflex,LORR）的半数有效浓度（median effective concentration,EC50）。采用场景条件恐惧实验和抑制性回避实验,检测不同浓度的（0.1×、0.2×、0.3×LORR EC50）七氟烷麻醉对小鼠海马依赖性恐惧记忆的影响。在场景条件恐惧实验中,以小鼠的凝滞时间百分比、凝滞次数为评估指标。在抑制性回避实验中,以小鼠的避暗潜伏期和进入暗室次数为评估指标。结果:1)吸入七氟烷致小鼠LORR的EC50为1.35%（95%CI,1.3-1.4%）。实验分别检测七氟烷在0.1×、0.2×、0.3×LORR EC50时对小鼠海马依赖性恐惧记忆的影响,对应的七氟烷浓度分别为0.14%、0.27%、0.41%。2)在场景条件恐惧实验中,与对照组相比,七氟烷在0.14%的浓度时即可明显降低小鼠的凝滞时间百分比（30.1±1.0%vs.9.4±0.6%,P<0.001）和凝滞次数（18.3±0.7 vs.11.6±0.6,P<0.001）。随着七氟烷浓度增高,七氟烷麻醉小鼠的凝滞时间百分比和凝滞次数进一步降低,差异与前一浓度相比均有显著性。3)在抑制性回避实验中,与对照组相比,七氟烷在0.14%的浓度时即可明显缩短小鼠的避暗潜伏期（577.8±9.6 s vs.167.3±10.8 s,P<0.001）,增加小鼠进入暗室次数（1.8±0.5 vs.6.1±0.7,P<0.001）。随着七氟烷浓度增高,七氟烷麻醉小鼠的避暗潜伏期进一步缩短,进入暗室次数进一步增加,作用的差异与前一浓度相比均有显著性。结论:七氟烷在0.14%（0.1×LORR EC50）的浓度时即可有效抑制小鼠海马依赖性恐惧记忆,并且七氟烷抑制记忆作用呈剂量依赖性增强。第二部分:七氟烷麻醉对小鼠海马CA3区局部场电位及theta节律的影响目的:海马是学习和记忆的核心脑区。海马回路中神经元的活动表现为局部场电位（local field potentials,LFPs）的节律性波动。Theta节律是LFPs的特征性节律之一,可由海马CA3区产生,被广泛证实参与记忆功能。大量研究表明,调控大脑theta节律可影响记忆功能,同时,成功的记忆形成伴随着theta节律功率的降低。这提示theta节律参与调控记忆的形成,是反映记忆功能的重要电生理指标。Theta节律是否参与七氟烷抑制记忆作用尚不清楚。因此,该部分实验探究可产生抑制记忆作用的七氟烷麻醉对小鼠海马CA3区LFPs及theta节律的影响。方法:以C57BL/6小鼠（雄性,6-8周）为实验对象,在小鼠双侧海马CA3区（前囟后1.7 mm;中线旁开2.1 mm;颅骨下2.1 mm）分别植入一个金属电极,在小脑上方（后囟后2.0 mm;中线上）植入一个参考电极。在实验动物植入电极并恢复一周后,将金属电极连接Power Lab脑电记录分析系统,分别记录七氟烷（0.27%,0.2×LORR EC50）麻醉前和麻醉过程中小鼠海马CA3区LFPs（1-50 Hz）的变化,并用摄像系统记录小鼠的行为状态。LFPs记录实验结束后,解剖法确认电极植入位置。结果:1)七氟烷麻醉后,小鼠海马CA3区LFPs（1-50 Hz）中低频节律（1-30 Hz）的振幅、功率密度、功率谱振幅及此频率范围内的各波段的总功率均较麻醉前增高（P<0.05）,而30-50 Hz波段的振幅、功率密度、功率谱振幅及总功率较麻醉前无明显差异。2)与七氟烷麻醉前相比,七氟烷麻醉后,LFPs中theta节律（4-12 Hz）的振幅、功率密度、功率谱密度均明显增强。七氟烷麻醉后,LFPs中theta节律的总功率也较麻醉前明显增高（27.6±3.7 d B vs.51.8±6.2 d B,P<0.05）。结论:七氟烷在产生抑制记忆作用的同时伴随着海马CA3区theta节律振幅、功率密度、功率谱密度及总功率的增强。据此推论,七氟烷抑制记忆作用与海马CA3区theta节律的增强相关。第三部分:TASK-3离子通道介导七氟烷对海马theta节律和记忆功能的调控目的:根据上述研究,七氟烷在产生抑制记忆作用的同时可增强小鼠海马CA3区theta节律,但机制不明。TASK-3离子通道是七氟烷的作用靶点之一,在海马区表达丰富,同时可介导氟烷增强theta节律作用。我们推测,海马CA3区TASK-3离子通道可能是介导七氟烷调节海马theta节律的潜在靶点。因此,该部分实验探究TASK-3离子通道在七氟烷调节海马theta节律及记忆功能中的作用。方法:首先,采用全细胞膜片钳技术,检测七氟烷（0.5 m M）对转染至HEK293细胞上的TASK-3离子通道功能的影响。然后,将表达NT（none-target）sh RNA（对照组）或TASK-3 sh RNA（实验组）的腺相关病毒注射到小鼠双侧海马CA3区,并用免疫荧光技术检测敲低效率。随后,采用在体LFPs记录技术,检测敲低TASK-3离子通道表达对七氟烷调节海马theta节律的影响。最后,采用场景条件恐惧实验和抑制性回避实验,检测敲低TASK-3离子通道表达对七氟烷抑制记忆作用的影响。结果:1)全细胞膜片钳实验结果显示,七氟烷（0.5 m M）能够激活TASK-3离子通道,增加钾离子外向电流。2)免疫荧光结果显示,与NT sh RNA注射组小鼠相比,TASK-3 sh RNA注射组小鼠海马CA3区TASK-3离子通道的表达明显降低,TASK-3抗体标记的阳性细胞数明显减少（P<0.001）。3)在体LFPs记录结果显示,七氟烷麻醉后,NT sh RNA注射组小鼠海马theta节律的振幅、功率密度及总功率均较麻醉前增强,而TASK-3 sh RNA注射组小鼠海马theta节律的振幅、功率密度及总功率均较麻醉前无明显差异,表明敲低TASK-3离子通道表达后,七氟烷增强海马theta节律的作用受到抑制。4)场景条件恐惧实验结果显示,与NT sh RNA注射组小鼠相比,敲低TASK-3离子通道表达后,七氟烷麻醉小鼠在测试阶段的运动轨迹减少、平均运动速度降低（32.0±0.4 mm/s vs.22.0±0.4 mm/s,P<0.001）、凝滞时间百分比增加（6.8±0.3%vs.17.0±0.2%,P<0.001）、凝滞次数增加（7.8±0.3 vs.16.9±0.2,P<0.001）,表明用sh RNA法下调海马CA3区TASK-3离子通道表达后,七氟烷抑制小鼠海马依赖性恐惧记忆的作用减弱。5)抑制性回避实验结果显示,与NT sh RNA注射组小鼠相比,敲低TASK-3离子通道表达后,七氟烷麻醉小鼠的避暗潜伏期明显延长（131.4±9.9 s vs.305.3±13.5 s,P<0.001）,进入暗室次数明显减少（12.6±0.8 vs.5.3±0.5,P<0.001）,表明用sh RNA法下调海马CA3区TASK-3离子通道表达后,七氟烷抑制小鼠海马依赖性恐惧记忆的作用减弱。结论:敲低小鼠海马CA3区TASK-3离子通道表达使七氟烷增强海马theta节律的作用减弱,使七氟烷抑制记忆的作用亦减弱。据此推论,TASK-3离子通道介导的海马theta节律的增强参与了七氟烷抑制小鼠海马依赖性恐惧记忆作用。第四部分:TASK-3离子通道在丙泊酚抑制记忆中的作用目的:上述研究发现,七氟烷可通过增强TASK-3离子通道介导的海马theta节律产生抑制记忆作用。在临床麻醉中,静脉麻醉药和吸入麻醉药均得到了广泛应用,并且都可以产生抑制记忆作用,然而,TASK-3离子通道在静脉麻醉药-丙泊酚抑制记忆中的作用尚不清楚。因此,该部分实验探究TASK-3离子通道在丙泊酚调节海马theta节律和记忆功能中的作用。方法:以C57BL/6小鼠（雄性,6-8周）为实验对象,采用翻正反射实验测定腹腔注射丙泊酚致小鼠翻正反射消失（loss of righting reflex,LORR）的半数有效浓度（median effective concentration,EC50）。分别采用场景条件恐惧实验和抑制性回避实验,检测不同浓度的（0.1×、0.2×、0.3×LORR EC50）丙泊酚麻醉对小鼠海马依赖性恐惧记忆的影响。采用在体LFPs记录技术,记录丙泊酚麻醉前、麻醉过程中,小鼠海马CA3区LFPs的变化。通过腺相关病毒外源性敲低小鼠双侧海马CA3区TASK-3离子通道表达,检测敲低TASK-3离子通道表达对丙泊酚调节海马theta节律和记忆功能的影响。结果:1)腹腔注射丙泊酚致小鼠LORR的EC50为70.8 mg/kg（95%CI,65.1-76.4 mg/kg）。实验分别检测丙泊酚在0.1×、0.2×、0.3×LORR EC50时对小鼠海马依赖性恐惧记忆的影响,对应的丙泊酚浓度分别为7.1 mg/kg、14.2 mg/kg、21.2 mg/kg。2)在场景条件恐惧实验中,丙泊酚在7.1 mg/kg、14.2 mg/kg时,丙泊酚麻醉小鼠的凝滞时间百分比和凝滞次数较对照组小鼠无统计学差异;丙泊酚在21.2 mg/kg时,丙泊酚麻醉小鼠的凝滞时间百分比和凝滞次数均较对照组小鼠明显降低（34.8±1.0%vs.22.8±1.6%,21.1±0.6 vs.14.1±0.6,P<0.001）,表明丙泊酚在21.2 mg/kg时可抑制小鼠海马依赖性恐惧记忆。3)在抑制性回避实验中,丙泊酚在7.1 mg/kg、14.2 mg/kg时,丙泊酚麻醉小鼠的避暗潜伏期和进入暗室次数均较对照组小鼠无统计学差异;丙泊酚在21.2 mg/kg时,丙泊酚麻醉小鼠的避暗潜伏期较对照组小鼠明显缩短（565.7±11.4 s vs.362.9±18.5 s,P<0.001）,进入暗室次数较对照组小鼠明显增加（0.9±0.3 vs.8.4±0.9,P<0.001）,表明丙泊酚在21.2 mg/kg时可抑制小鼠海马依赖性恐惧记忆。4)与丙泊酚麻醉前相比,非抑制记忆浓度的（14.2 mg/kg）的丙泊酚麻醉后,小鼠海马CA3区theta节律（振幅、功率密度、功率谱密度、总功率）无明显变化;抑制记忆浓度（21.2 mg/kg）的丙泊酚麻醉后,小鼠海马CA3区theta节律的振幅、功率密度、功率谱密度及总功率均明显增强,而敲低TASK-3离子通道表达后,这种增强作用保持不变。该结果表明,TASK-3离子通道不能介导丙泊酚增强海马theta节律作用。5)与NT sh RNA注射组小鼠相比,敲低TASK-3离子通道表达后,丙泊酚麻醉小鼠的凝滞时间百分比和凝滞次数无明显变化,避暗潜伏期和进入暗室次数亦无明显变化。该结果表明,TASK-3离子通道不能介导丙泊酚抑制记忆作用。结论:丙泊酚在产生抑制记忆作用的同时可增强海马theta节律。TASK-3离子通道在丙泊酚调节海马theta节律和记忆功能中没有明显的参与作用。