关于东莨菪碱与氯胺酮合用对小鼠学习记忆的影响

作者：周晓林，张进，王丹，戴体俊

【关键词】 东莨
　　摘要 :目的 观察东莨菪碱与氯胺酮合用对小鼠学习记忆的影响。 方法 30只小鼠分为3组:东莨菪碱组（S组）、氯胺酮组（K组）、两药合用组（SK组），每组10只。用跳台法观察小鼠跳台错误次数和跳下潜伏期。结果 用药第1天，SK组3min内跳台错误次数（3.1±1.9）多于S组（1.3±1.1，P&<0.05）和K组（1.6±1.0，P&<0.05）。用药第2、4天，3组之间的差异无显著性。 结论 东莨菪碱与氯胺酮合用当天抑制小鼠学习记忆呈协同作用，但至用药第2、4天各组间则无明显差异。
　　
　　关键词 :东莨菪碱;氯胺酮;跳台实验;学习记忆
　　
　　全麻状态意味着患者意识（consciousness）缺失，但患者有可能出现术中知晓（awareness）和术后回忆（recall）等情况。全麻后发生术中知晓的患者中，有相当数量可发展为创伤后应激症候群（post traumatic stress disorder，PTSD），且有的患者症状会进一步发展，出现焦虑、易怒、失眠、频繁噩梦、抑郁以及濒死感。有的患者对医生和医院产生恐惧，或在梦中再度出现这类不愉快的记忆，并且随着病程的延续，症状越来越重。有些患者据此对术中知晓提出索赔诉讼。据ASA索赔分析，其发生率为1.9%，英国数据为12.2%，在美国平均索赔额高达18000美元，有的患者甚至提出更高的赔偿额［1］ 。全麻术中知晓是全球麻醉学界关注且尚未解决的问题。避免术中知晓并非只需简单加深麻醉即可达到［2］ 。东莨菪碱（scopolamine）是常用的麻醉前用药，有较强遗忘作用［3］ 。氯胺酮（ketamine）作为静脉全麻药也具有一定遗忘作用［4］ 。二者常联合使用，以减少呼吸道的分泌，但能否加强遗忘作用、防止术中知晓尚未见报道。本实验观察东莨菪碱与氯胺酮合用对小鼠学习记忆的影响。
　　1 资料和方法
　　
　　1.1 实验动物 30只昆明小鼠，体重20～22g，按分层随机区组设计分成3组，使各组雌雄比例、平均体重和智力水平（给药前测跳台成绩）基本相同。动物由徐州医学院实验动物中心提供。
　　
　　1.2 实验药品 氢溴酸东莨菪碱注射液，上海禾丰制药有限公司，批号H31021519;盐酸氯胺酮注射液，批号5A18001。二药均用生理盐水稀释成所需浓度。
　　
　　1.3 主要仪器 YLS-3T型跳台仪，安徽省淮北正华生物仪器设备有限公司研制，用不透明深灰色塑料分隔成5室，每室120mm×120mm×180mm，电栅电压100V，电流0.05～2.0mA。每间室右后角置一绝缘平台（高4.5cm）作为动物回避电击的安全台。
　　
　　1.4 实验方法 正式实验前先将小鼠放入反应箱内适应3min后，通以0.25mA电流电击，记录小鼠5min内从平台跳下的次数作为学习的错误次数。以此结果作为基础成绩将小鼠分成3组，使各组小鼠智力水平接近，然后按分层随机区组设计，将小鼠分为东莨菪碱组（S组）、氯胺酮组（K组）、两药合用组（SK组），每组10只。24h后，S组以0.3mg.kg东莨菪碱腹腔注射，10min后重新测试。K组以5mg.kg氯胺酮皮下注射，3min后重新测试。SK组以0.3mg.kg东莨菪碱腹腔注射7min后，以5mg.kg氯胺酮皮下注射，再过3min后重新测试。记录小鼠第1次跳下平台的时间作为跳下潜伏期，3min内的跳下平台的次数为记忆错误次数。测试时若小鼠停留在平台上超过3min，其潜伏期以3min计。用药第2、4天重新测试各小鼠，记录跳下潜伏期和跳下平台的错误次数。比较不同组间小鼠记忆成绩的差异［5］ 。
　　
　　1.5 统计学处理 错误次数及潜伏期用ˉx±s表示。用SPSS10.0软件进行数据处理，计数资料用χ 2 检验，计量资料用t检验，检验水准:α=0.05。
　　
　　2 结果
　　
　　用药前各组小鼠跳台错误次数相似（P&>0.05），表明各组小鼠基础智力相似。用药后第1天，SK组受电击小鼠数多于S组、K组，但差异没有显著性（P&>0.05），而跳台错误次数（3.1±1.9）多于S组（1.3±1.1，P&<0.05）和K组（1.6±1.0，P&<0.05），表明SK组致遗忘作用强于单用药组。用药第2、4天各组间的跳台错误次数和潜伏期均无显著差异（P&>0.05）。见表1。
　　表1 东莨菪碱与氯胺酮合用对小鼠学习记忆的影响（略） 　　与SK组比较:*P&<0.05
　　
　　3 讨论
　　
　　学习记忆是一个十分复杂的神经活动过程，涉及多个脑区、多种神经递质、细胞内信号分子和基因表达等因素，尤其是胆碱能系统、兴奋性氨基酸系统如谷氨酸（glutamic acid，Glu），与学习记忆密切相关。
　　
　　对乙酰胆碱（acetylcholine，ACh）与学习记忆关系的研究始于上世纪70年代，人们发现Alzheimer病患者存在着基底前脑ACh能神经元的退变。近年发现，中枢胆碱能系统是学习和记忆回路以及认知过程中的重要环节，隔-海马的胆碱能系统更是空间学习记忆的枢纽［6］ 。
　　
　　学习和记忆的神经生物学基础是神经细胞之间的联系结构突触的可塑性变化所导致的突触连接的增强和传递效能的提高―――时程增强（long-term poten-tiation，LTP）。Glu等兴奋性递质的释放及其受体亚型N-甲基-D-天冬氨酸受体（N-methyl-D-aspartate receptor，NMDAR）的激活对于LTP的产生和维持具有重要意义。NMDA受体特异性拮抗剂2-氨基-5-磷酰戊酸（2-amino-5-phospho-nova1erie acid，APV）能阻断LTP的形成。Glu与NM-DA受体结合，Ca 2+ 通道开放，使突触后膜内Ca 2+ 水平升高，继而促发一系列生化反应，改变膜的性质，导致LTP产生。LTP是学习和记忆的神经基础，反映了突触水平上的信息贮存过程，是记忆巩固过程神经元生理活动的客观指标。NMDA受体通道开放是LTP触发的基础，同时NMDA受体数量也与LTP呈正相关［7］ 。
　　
　　氯胺酮是NMDA受体的非竞争性拮抗剂，通过阻断NMDA受体抑制学习记忆能力;此外，其低剂 量就能抑制M胆碱受体的作用而产生遗忘作用［8］ 。因此，氯胺酮可通过多种机制引起学习记忆功能障碍。东莨菪碱是M胆碱受体拮抗剂，可阻断大脑皮质、隔区及海马结构中的M胆碱受体引起胆碱能系统功能障碍，从而产生学习记忆能力减退［9］ 。二药单独使用都能使小鼠学习记忆能力减退。二药合用可能通过加强对M胆碱受体的阻断、同时阻断NM-DA受体而加强术中遗忘作用。因此临床麻醉时可将两药合用来增强患者的遗忘作用而减少术中知晓和术后回忆。二药协同作用于第2、4天很快消失，可能是药物经过5个半衰期已被基本消除之故。这也提示东莨菪碱和氯胺酮合用不会造成持久性的学习记忆障碍。以上结果表明，二药合用组成复合麻醉是合理的。
　　参考文献 :
　　
　　［1］ 张 亮，邓小明.全麻过程中的知晓［J］.中国麻醉与镇痛，2003，5（3）:226-227.
　　
　　［2］ 岳 云.麻醉中的认知与知晓［J］.广州医学，2005，26（6）:725.
　　［3］ 戴体俊主编.麻醉药理学［M］.第2版.北京:人民卫生出版社，2005:113-114.
　　
　　［4］ 戴体俊主编.麻醉药理学［M］.第2版.北京:人民卫生出版社，2005:80-82.
　　
　　［5］ 张均田.学习、记忆实验法［M］∥徐叔云，卞如濂，陈 修主编.药理实验方法学.第3版.北京:人民卫生出版社，2002:826-827.
　　
　　［6］ 寇盛斌，潘三强，吕来清，等.大鼠在空间辨别性学习记忆时隔-海马ACh能纤维的变化［J］.中国行为医学科学，2005，14（1）:53-55.
　　
　　［7］ 董晓华，张丹参.NMDA受体对学习记忆影响的双向性［J］.医学综述，2005，11（7）:603-604.
　　
　　［8］ 王贤裕，田玉科，安 珂，等.氯胺酮对术后大鼠海马NMDAR亚单位蛋白表达的影响［J］.华中科技大学学报（医学版），2005，34（3）:372.
　　
　　［9］ 段 新，马光瑜，张艳美.东莨菪碱慢性给药大鼠作为老龄相关记忆损害模型的探索［J］.中国实验动物学报，2005，13（2）:97-99.