快速眼動睡眠與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系研究.

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1、快速眼動睡眠與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系研究研究背景在20世紀(jì)，Aserinsky和Kleitman突破性地發(fā)現(xiàn)快速眼動睡眠(rapideyemovementsleep,REM睡眠)，Aserinsky在實驗中觀察到人們在夜里大概每90min就出現(xiàn)一次眼球來回轉(zhuǎn)動且腦電活動增加，持續(xù)時間從睡眠開始時的幾分鐘到后來接近1h，Kleitman發(fā)現(xiàn)在REM期叫醒的被試者比非快速眼動睡眠期(NREM期)叫醒的被試者更傾向說在做夢[1]。solms和Mark提出了REM睡眠(快速眼動睡眠）=夢的公式；Takeuchi和Tomoka等人利用ERP（事件關(guān)聯(lián)電位技術(shù)）證明了RE

2、M睡眠與夢及其回憶程度有密切關(guān)系[2]。夢反映了記憶的活化和重組,這些記憶以及與記憶有關(guān)的東西可以在夢加工處理過程中進(jìn)行修飾[3]。實驗設(shè)計依據(jù)雖然睡眠對記憶有促進(jìn)作用，牢固的記憶力發(fā)生在正常覺醒狀態(tài)時，但還沒有明確的證據(jù)顯示許多記憶任務(wù)是否受REM睡眠的影響[3]。REM睡眠可是否以提高記憶，缺乏實驗的驗證，本實驗通過REM睡眠剝奪和小鼠Morris水迷宮記憶實驗，旨在探究REM睡眠對記憶的影響。REM睡眠時，眼球在此階段時會呈現(xiàn)不由自主的快速移動。并且夢境中跳躍性運動是眼睛在對記憶進(jìn)行掃描[4]。但夢境和REM睡眠的產(chǎn)生與眼球的轉(zhuǎn)動是否有著密切的聯(lián)

3、系，缺乏實驗的驗證，本實驗通過切斷動眼神經(jīng)，觀察小鼠的表現(xiàn)，探究REM睡眠產(chǎn)生與眼球轉(zhuǎn)動之間的聯(lián)系。最后通過實驗得到的結(jié)論，再根據(jù)前人實驗的結(jié)論，達(dá)到探究快速眼動睡眠與學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系的目標(biāo)。研究目標(biāo)1.探究REM睡眠產(chǎn)生與眼動之間的聯(lián)系。2.探究REM睡眠對記憶的影響。研究內(nèi)容1.動眼神經(jīng)切斷后小鼠REM睡眠產(chǎn)生情況。2.REM睡眠剝奪后，小鼠的落水次數(shù)的變化（REM睡眠產(chǎn)生次數(shù)的變化）。3.小鼠動眼神經(jīng)切斷和REM睡眠剝奪后，小鼠學(xué)習(xí)記憶能力發(fā)生的變化。實驗設(shè)計實驗動物:選擇年齡、體重等生長狀況相同的雄性小鼠40只。分別隨機(jī)均分為甲、乙、丙、丁四組，

4、每組10只，22℃恒溫環(huán)境中飼養(yǎng)，開燈時間為早8：00，關(guān)燈時間為晚20：00。實驗分組：甲組：進(jìn)行動眼神經(jīng)切除，看REM睡眠是否會相應(yīng)消失。乙組：假手術(shù)組。丙組：正常小鼠進(jìn)行REM睡眠剝奪。丁組：正常睡眠組。實驗方法：一、水迷宮記憶訓(xùn)練和小鼠適應(yīng)性訓(xùn)練實驗前3d采用Morris水迷宮對甲、乙、丙、丁兩組小鼠進(jìn)行小鼠水迷宮記憶訓(xùn)練[6]。制作30×30×60cm的鼠箱，將一直徑3.5cm、高4cm的小平臺(此平臺面積僅允許小鼠抓握平臺)置于鼠箱中央，鼠箱注水至水面距平臺1cm，將四組小鼠置于水中訓(xùn)練3d，其它條件均適宜[8]。二、動眼神經(jīng)切除手術(shù)取甲、

5、乙兩組小鼠用乙醚輕麻醉后，在兩側(cè)部位于眼角的皮膚上切一同樣大小的小口，甲組找出支配眼動的神經(jīng)，在海綿竇切斷眼動眼神經(jīng)主干后,用雙極電凝器電凝兩斷端,并將近端翻轉(zhuǎn)到后顱窩（幕下），用尖刀頭刀在海綿竇段銳性切斷動眼神經(jīng)主干。乙組除了不切除動眼神經(jīng)，其它手術(shù)步驟同甲組。然后立即對兩組小鼠應(yīng)用11-0無創(chuàng)縫線行端端神經(jīng)外膜180°對位縫合2針[7]。在REM睡眠剝奪裝置（見下“三”）中睡眠，通過觀察甲、乙兩組小鼠是否落水，進(jìn)而記錄有無REM睡眠的產(chǎn)生。三、REM睡眠剝奪動物的模型建立[9、10]利用上述（“一”）小平臺水環(huán)境建立小鼠REM睡眠剝奪動物模型：將甲

6、乙丙三組組小鼠置于平臺面積僅允許小鼠抓握的平臺上，將丁組小鼠置于平臺面積能讓小鼠正常睡覺的平臺上，小鼠可自由進(jìn)食和飲水（其它條件均適宜），當(dāng)甲乙丙組小鼠進(jìn)入REM睡眠時，由于肌肉張力消失會導(dǎo)致頭部觸水或落入水中（水溫用恒溫水箱保持與小鼠體溫相同的溫度）而醒過來。如果丙組小鼠在睡眠過程中會落水，說明有REM睡眠產(chǎn)生，通過這個實驗裝置可以剝奪其REM睡眠。所以丙組是REM睡眠剝奪組，丁組是不處理的對照組。同樣，如果切除了動眼神經(jīng)REM睡眠會消失，那么甲組動物在REM睡眠剝奪裝置中就不會落水。而乙組(假手術(shù)組)則會落水而醒來，這個裝置會剝奪其REM睡眠。四、

7、REM睡眠剝奪下睡眠和鼠水迷宮記憶測試實驗小鼠的睡眠與人類相反，是白天睡眠，晚上活動的。我們觀察并記錄四組小鼠的不同睡眠表現(xiàn)。在經(jīng)過一天的實驗后，對四組小鼠進(jìn)行水迷宮記憶實驗，記錄小鼠到達(dá)終點時間及正確次數(shù)（記錄的數(shù)據(jù)見表）。實驗連續(xù)進(jìn)行七天。1.在REM睡眠剝奪下情況下睡眠落水次數(shù)記錄表：天數(shù)/組別甲組落水次數(shù)（觀察是否落水并記錄）乙組落水次數(shù)（觀察是否落水并記錄）丙組落水次數(shù)第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天2.小鼠進(jìn)行水迷宮記憶實驗記錄表：天數(shù)/組別甲組到達(dá)終點時間甲組正確的百分比乙組到達(dá)終點時間乙組正確的百分比丙組到達(dá)終點時間丙組正確的

8、百分比丁組到達(dá)終點時間丁組正確的百分比第一天第二天第三天第四天第五天第六天第七天對實驗可行性的