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静脉泵注丙泊酚对大鼠空间学习记忆功能影响的实验研究研究目的:丙泊酚(Propofol)是目前临床应用较广的静脉麻醉药,被广泛应用于临床麻醉和ICU镇静。近年来随着分子生物学的发展、及电生理技术和PET的应用,对丙泊酚的麻醉机制有了更加深刻的了解,即对γ-氨基丁酸受体复合体(GAB A receptor complex)和N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)的作用。除此之外还发现,丙泊酚具有降低脑代谢,缺血再灌注损伤的保护功能,及调节血小板三种炎性介质等非麻醉作用。但其对术后认知功能影响的研究仍处于探索阶段。本实验通过水迷宫实验和在体多通道神经元信号同步记录技术,研究持续静脉泵注不同剂量丙泊酚对健康大鼠空间学习记忆功能的影响,应用前额叶皮层神经元局部场电位信号(Local Field Potentials, LFPs)反映丙泊酚对认知功能的影响,探讨丙泊酚造成认知功能改变的可能机制。研究方法:SD雄性大鼠30只,随机分为三组,丙泊酚低剂量组P1(O.1mg·kg-1·min-1)和高剂量组P2(0.5mg·kg-1·min-1),另设一对照组C(10%脂肪乳0.01ml·kg-1·min-1)。三组大鼠于水迷宫实验前经尾静脉恒速输注药物2小时,给药后隔天行改良Morris水迷宫实验,前4天训练,每天两次,第5天测试,记录并分析大鼠的逃避潜伏期、平台象限游泳时间、平台象限游泳路程占总路程的百分比、第一环点数和总得分。两周后对P1组和P2组大鼠以丙泊酚上述同样浓度持续泵注麻醉下行前额叶皮层在体多通道微电极植入术,记录大鼠麻醉状态下及麻醉后5天的神经元放电活动,利用MATLAB软件分析神经元LFPs,计算麻醉及麻醉后LFPs的复杂度,分析麻醉与麻醉后LFPs的相位相关同步性。研究结果:1、Morris水迷宫实验结果显示:①定位航行实验:C组和P1组逃避潜伏期呈下降趋势偏缓,测试结果没有统计学差异(P>0.05);与C组、P1组比较,P2组训练期间第1天和第2天逃避潜伏期长(P>0.05),但第3天和第4天与前两组无统计学差异(P>0.05)。②空间联想实验:C组和P1组测试结果没有统计学差异(P>0.05);与C组和P1组比较,P2组第四象限入水的各项结果存在统计学差异(P<0.05)。2、神经元局部场电位结果显示:①复杂度:麻醉状态下P1组LFPs复杂度计算值大于P2组,两组差异有统计学意义(P<0.05),两种剂量麻醉状态下都比清醒状态下复杂度计算值低(P<0.01)。P1组丙泊酚作用后,第1、第2、第3、第4天的LFPs的复杂度,与清醒状态下无统计学差异(P>0.05),P2组丙泊酚作用后,第1、第2天的LFPs的复杂度,与清醒状态下有统计学差异(P<0.05),第3、第4天无统计学差异(P>0.05)。②相位相关同步性:P2组比P1组LFPs的相位相关同步性高(P<0.05),两种剂量麻醉状态下都比清醒状态下相位相关同步性高(P<0.01);P1组丙泊酚作用后,第1、第2、第3、第4天的LFPs的相位相关同步性,与清醒状态下无统计学差异(P>0.05),P2组丙泊酚作用后,第1、第2天的LFPs的相位相关同步性,与清醒状态下有统计学差异(P<0.05),第3、第4天无统计学差异(P>0.05)。研究结论:1、丙泊酚0.1mg·kg-1·min-1静脉输注后对健康大鼠空间学习记忆能力没有影响,0.5mg.kg-1·min-1丙泊酚静脉注射后短期内大鼠空间学习记忆能力下降,无长期持续影响。2、0.5mg·kg-1·min-1浓度的丙泊酚对大脑皮层的神经元放电活动的抑制程度大于O.1mg·kg-1·min-1。3、丙泊酚抑制前额叶皮层神经元放电活动可能是其影响术后认知功能恢复的机制之一创新点:1、研究比较了0.1mg·kg-1.min-1和0.5mg·kg-1.min-1量丙泊酚静脉泵注2小时后大鼠空间学习记忆能力的恢复情况。2、从电生理角度,即通过在体多通道神经元信号同步记录技术,观察大脑皮层神经元放电活动的同步性,分析LFPs信号,并结合行为学检测指标来共同反映静脉麻醉药丙泊酚对健康大鼠空间学习记忆能力的影响。