作者:许继元 戴体俊 莫逊 谷淑玲
【摘要】 目的 观察皮下注射不同剂量咪达唑仑(midazolam)对小鼠学习记忆功能的影响。方法 昆明种小鼠80只,随机分为4组:NS组皮下注射生理盐水(10 ml·kg-1),另3组皮下注射不同剂量咪达唑仑(M0.25组为0.25 mg·kg-1,M0.5组为0.5 mg·kg-1,M1组为1 mg·kg-1)。用跳台法和避暗法分别观察各组的潜伏期和错误次数,以评估药物对小鼠学习记忆功能的影响。结果 用药后第1、2天,与NS组相比,M0.25、M0.5和M1组在跳台法和避暗法的潜伏期均缩短,错误次数均增多(P<0.05);与M0.25组相比,M0.5和M1组潜伏期缩短,错误次数增多(P<0.05);M0.5、M1组潜伏期和错误次数的差别无显著性(P&>0.05)。用药后第3、4 天,两法观测的错误次数和潜伏期的差异在各组间均无显著性(P&>0.05)。结论 咪达唑仑能抑制小鼠学习记忆功能,但在停药2天后迅速消失,提示不会造成持久性的学习记忆障碍。
【关键词】 咪达唑仑;跳台实验;避暗实验;学习记忆;小鼠
Abstract: Objective To study the effects of midazolam hypodermic injection on learning and memory in mice. Methods 80 Kunming mice were randomly pided into 4 groups: group NS was given hypodermic injection of normal saline 10 ml·kg-1; the other 3 groups, groups M0.25, M0.5 and M1, were given hypodermic midazolam 0.25 mg·kg-1, 0.5 mg·kg-1 and 1 mg·kg-1 respectively. The mice were then conducted to take step-down test and step-through test to evaluate the effects of midazolam on learning and memory by studying the latency of reaction and number of errors in their performance. Results 1 day and 2days later, comparison to the results of group NS showed that the latency of reaction and number of errors all increased in the midazolam groups (P&<0.05), and that there was longer latency and more errors in groups M0.5 and M1 than in group NS (P<0.05), but the differences in latency and number of error between groups M0.5 and M1 were insignificant (P&>0.05). However, 3 and 4 days later, the differences in latency and number of error were no more detectable among the 4 groups. Conclusion Midazolam can affect learning and memory in mice. The quick disappearance of the impairment of learning and memory in 2 days suggests that midazolam will not cause persistent learning and memory problems.
Key words: midazolam; step-down test and step-through test; learning and memory
国外调查资料表明,离开重症监护病房(intensive care unit,ICU)的患者中约有50%的患者对在ICU中的经历保留有痛苦记忆[1],而70%以上患者在ICU存在焦虑与躁动[2-3]。最近研究已证实,躁动可导致患者与呼吸机对抗、耗氧量增加、无意的拔除装置和导管等[4]。没有遗忘,许多患者会回忆起他们在ICU中不愉快或可怕的经历,导致创伤后应激综合征(post-traumatic stress disorder-related symptoms,PTSD)[2]。因此,ICU中的患者要进行镇静-遗忘治疗以确保镇静并产生遗忘效应[5]。使用镇静药物保持患者安全和舒适是ICU治疗计划中基本的环节。目前ICU最常用的镇静药物为咪达唑仑,可产生顺行性遗忘以消除患者治疗过程中的不良记忆[6]。本实验观察咪达唑仑是否存在长时间的记忆抑制、能否造成持久性的学习记忆障碍,为临床合理用药和选择治疗方案提供新的思路。
1 资料和方法
1.1 实验动物 昆明种小鼠80只,雌雄不拘,体重18~22 g,由徐州医学院实验动物中心提供。自由摄食饮水,实验前3天使小鼠熟悉实验室环境,每日8:00~12:00在隔音的环境中进行跳台、避暗试验。
1.2 实验药品 咪达唑仑注射液(批号20060513,江苏恩华药业集团有限公司),以生理盐水(NS)稀释至所需浓度。
1.3 实验仪器 ZH-500型小鼠避暗仪,YLS-3T型跳台仪(安徽淮北正华生物仪器有限公司)。
1.4 动物分组及处理 按分层随机区组设计,使各组小鼠的平均体重和性别比例相似,将小鼠分为生理盐水组(NS组)及3种不同剂量咪达唑仑组(M0.25组、M0.5组和M1组)。训练前10 min分别皮下注射生理盐水10 ml·kg-1,咪达唑仑0.25、0.5、1 mg·kg-1。
1.5 实验方法
1.5.1 避暗实验 参照文献[7],各组小鼠给药后放入反应箱中适应3 min,然后暗室底部铜栅通40 V、50 Hz交流电,将小鼠背对洞口放入明室,由于小鼠趋暗避明的天性,自动进入暗室,小鼠受到电击后则逃出暗室。如此历时 5 min,小鼠获得电击记忆,此为训练过程。24 h后(T1)将小鼠背对洞口置于明室,记录第一次进入暗室的时间(潜伏期)和5 min内受到的电击次数(错误次数)。如果5 min时小鼠未进入暗室,错误次数记为0次,潜伏期记为300 s。
1.5.2 跳台实验 参照文献[7],各组小鼠给药后放入反应箱内适应环境3 min,通以36 V交流电。动物受电击,其正常反应是跳回平台以躲避伤害性刺激。多数动物可能再次或多次跳至铜栅上,受到电击后又迅速跳回平台。如此训练5 min。24 h后(T1)将小鼠放至平台,记录第一次跳下平台的潜伏期和5 min内的错误总数。如果5 min时小鼠未跳下平台,错误次数记录为0次,潜伏期记为300 s。
用药后第2天(T2)、第3天(T3)、第4 天(T4),重新测试各小鼠 ,记录小鼠跳台法和避暗法的潜伏期和错误次数,比较不同组间的差异。
1.6 统计学处理 数据均采用±s表示,用SPSS11.5统计软件进行数据检验,组间比较采用配对t 检验,多组间比较采用单因素方差分析和q检验,P&<0.05认为差异有统计学意义。
用药后第1、2天,与NS组相比,M0.25组、M0.5组、M1组潜伏期缩短(P<0.01),错误次数增多(P<0.01)。与M0.25组相比,M0.5组、M1组潜伏期缩短,错误次数增多,差别有显著性(P&<0.05)。用药后第3、4 天,各组两法观测不论是错误次数还是潜伏期均相似,无显著性差异(P&>0.05)。结果见表1、2。
结果表明:咪达唑仑可产生顺行性遗忘作用,咪达唑仑对小鼠学习记忆功能的影响有剂量依赖趋势;用药后第3、4 天,各组两法观测不论是错误次数,还是潜伏期均相似(P&>0.05),表明咪达唑仑不会造成持久性的学习记忆障碍。表1 咪达唑仑对小鼠学习记忆的影响表2 咪达唑仑对小鼠学习记忆的影响
3 讨 论
咪达唑仑是当前临床应用的惟一的水溶性苯二氮艹卓类药,具有抗焦虑、催眠、抗惊厥、肌松和顺行性遗忘作用;此药有一定的呼吸抑制作用,其程度与剂量有关,但排泄较慢,作用时间相对较长。此药物作用于GABA受体、苯二氮受体、氯离子通道复合物,过易化GABA介导的氯离子内流而抑制神经信号的传递[8]。临床应用中,适当剂量的咪达唑仑能够消除患者的焦虑和恐惧,使患者处于轻度睡眠状态,并具有遗忘作用[6]。咪达唑仑的镇静和遗忘作用非因果关系,表现在患者清醒状态仍有遗忘作用。此药理作用适合ICU镇静的要求,我们通过成人与小鼠的体表面积换算,结合相关文献和预实验,发现1 mg·kg-1咪达唑仑对小鼠的自主活动没有明显影响,说明在该剂量下,实验中出现的错误次数和潜伏期的不同不是由于小鼠的活动能力改变造成的,而是记忆能力的直接体现。故选用0.25 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1、1 mg·kg-1咪达唑仑与生理盐水对照,进行跳台、避暗实验,探讨咪达唑仑对小鼠学习记忆的影响。
本研究结果显示:用药后第1、2天与生理盐水组相比,M0.25组、M0.5组、M1组潜伏期缩短(P<0.01),错误次数增多(P<0.01);与M0.25组相比,M0.5组、M1组潜伏期缩短,错误次数增多,差别有显著性(P<0.05);用药后第3、4 天,两法观测不论是错误次数,还是潜伏期各组间均相似,无显著性差异(P&>0.05)。提示咪达唑仑能确保产生顺行性遗忘效应且不会造成持久性的学习记忆障碍。
【
参考文献
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