新生大鼠重復(fù)吸入亞麻醉濃度七氟醚對成年期學(xué)習(xí)記憶能力的影響*

鄭淑文，朱昭瓊，張 超，朱宇航

1)遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科 遵義 563003 2)商丘市第一人民醫(yī)院麻醉科 商丘 476100

全球每年有數(shù)百萬嬰幼兒在外科手術(shù)和影像學(xué)檢查中間斷或多次接受全身麻醉[1]，例如小兒唇腭裂、骨折固定與內(nèi)固定取出等手術(shù)[2]。七氟醚由于具有誘導(dǎo)迅速、過程平穩(wěn)、蘇醒快等優(yōu)點，已成為小兒麻醉的常用藥物。嬰幼兒時期間斷或多次進(jìn)行七氟醚麻醉是否損害成年后學(xué)習(xí)記憶能力尚不清楚。作者以新生SD大鼠為研究對象，觀察重復(fù)吸入亞麻醉濃度七氟醚對成年期大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響，為臨床上嬰幼兒安全使用七氟醚提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗動物來源與分組 健康雄性7日齡SD大鼠24只，SPF級，由重慶第三軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供[SCXK(渝)2007－0005]。飼養(yǎng)環(huán)境溫度20～24℃，相對濕度50% ～60%，自然晝夜循環(huán)光照。采用隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為2組，每組12只。實驗組分別于出生第7、14、21天上午9:00使用Julian麻醉機(jī)(Drager公司，德國)分3次吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚(批號:20080680，魯南貝特制藥有限公司)，每次吸入1 h，對照組吸入運載氣體(1 L/min O2+1 L/min 空氣)[3]。每次吸入均將大鼠置于自制吸入麻醉箱中，并用自制水浴箱加熱將箱溫控制在30～34℃。采用氣體監(jiān)測儀(Drager公司，德國)持續(xù)監(jiān)測進(jìn)氣孔和出氣孔七氟醚濃度以控制實驗條件，并密切觀察大鼠呼吸情況及皮膚色澤。吸入結(jié)束待大鼠完全蘇醒后放回原籠飼養(yǎng)。

1.2 一般情況監(jiān)測 2組大鼠分別從出生當(dāng)天起每隔1周監(jiān)測1次體重，觀察體重增長情況及生長發(fā)育狀況。

1.3 Morris水迷宮實驗 2組于相同的飼養(yǎng)條件下自然喂養(yǎng)至成年，于成年期(第91天)開始水迷宮實驗[4]。①于第91～95天行定位航行實驗檢測陳述性記憶能力:平臺置于任一象限低于水面1.5 cm處，每只大鼠每天實驗4次，分別于4個象限的入水點面向池壁入水，限定大鼠在60 s內(nèi)找到并爬上平臺，若60 s內(nèi)沒有找到，則將其引至平臺上休息20 s。記錄大鼠成功找到平臺的時間，即逃避潛伏期。②定位航行實驗結(jié)束后2 h，撤去平臺，行空間探索實驗檢測聯(lián)合型學(xué)習(xí)能力:大鼠從原平臺象限對側(cè)入水，游泳60 s，記錄原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限運動距離百分比、原平臺象限進(jìn)入次數(shù)百分比。③于第96～104天行不固定平臺實驗檢測工作記憶能力:實驗方法類似定位航行實驗，僅平臺位置改變，平臺位置有9種不同選擇。每只大鼠每天實驗次數(shù)不超過8次。首先任選一個平臺位置，若某只大鼠連續(xù)3次逃避潛伏期小于或等于20 s，則認(rèn)為達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)天實驗結(jié)束，下一天更換一個平臺位置繼續(xù)實驗。若一天進(jìn)行8次實驗仍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則下一天不更換平臺位置。如此類推。記錄大鼠成功到達(dá)平臺的次數(shù)和達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時間。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0處理數(shù)據(jù)。采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析比較不同時間點2組大鼠逃避潛伏期、成功到達(dá)平臺的次數(shù)和達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時間的差異，采用兩獨立樣本的t檢驗比較2組大鼠原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限運動距離百分比、原平臺象限進(jìn)入次數(shù)百分比的差異，檢驗水準(zhǔn) α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 吸入麻醉期間各組大鼠呼吸平穩(wěn)，皮膚紅潤，麻醉結(jié)束后均自然蘇醒。直至實驗結(jié)束，2組大鼠生長發(fā)育良好，體重均隨日齡增大而增加。

2.2 2組大鼠各觀察指標(biāo)比較 見表1～4。

表1 2組大鼠逃避潛伏期比較 s

表2 2組大鼠空間探索實驗各檢測指標(biāo)比較 %

表3 2組大鼠不固定平臺實驗中成功到達(dá)平臺的次數(shù)比較 次

表4 2組大鼠不固定平臺實驗中達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時間比較 s

3 討論

以往多采用連續(xù)吸入七氟醚的方式探討對學(xué)習(xí)記憶的影響，但與臨床上反復(fù)多次麻醉的情況不符，例如，先天性唇腭裂的患兒常于生后3個月左右做唇裂修補(bǔ)術(shù)，并于生后18個月左右修補(bǔ)腭裂。Perez等[5]研究表明，類比SD大鼠與人類大腦發(fā)育情況，于大鼠新生7、14、21 d進(jìn)行七氟醚吸入麻醉，可模擬臨床上嬰幼兒在0～6個月、1歲、3歲間斷、多次接受七氟醚麻醉的情況，并參照文獻(xiàn)[6]選取體積分?jǐn)?shù)1.5%的七氟醚作為新生SD大鼠的亞麻醉吸入濃度進(jìn)行研究。此外，出生80 d后的SD大鼠開始進(jìn)入成年期，并于出生90 d后性成熟[5]，因此，選擇出生91～104 d進(jìn)行Morris水迷宮實驗，以檢測成年期的學(xué)習(xí)記憶能力。

Morris水迷宮實驗是檢驗動物行為記憶能力最可靠有效的方法之一，其中定位航行與空間探索實驗是最經(jīng)典的實驗方法。定位航行實驗主要檢測陳述性記憶能力[7]，逃避潛伏期的高低與陳述性記憶能力呈負(fù)相關(guān)。該研究結(jié)果顯示，與對照組相比，實驗組大鼠逃避潛伏期延長，說明新生期重復(fù)吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚會損害成年期大鼠的陳述性記憶能力。空間探索實驗主要反映空間聯(lián)想和回憶探究能力，是對之前定位航行實驗建立起來的記憶信息的提取過程，屬于聯(lián)合型學(xué)習(xí)能力[7]。該研究結(jié)果表明，與對照組相比，實驗組大鼠原平臺象限滯留時間百分比、原平臺象限運動距離百分比減小，說明新生期重復(fù)吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚會使大鼠成年期的聯(lián)合型學(xué)習(xí)能力受損。由此可以推斷，新生期重復(fù)、間斷吸入亞麻醉濃度七氟醚會損害大鼠成年期的學(xué)習(xí)記憶功能，其機(jī)制可能與大腦皮層及其相關(guān)區(qū)域受損有關(guān)。

不固定平臺實驗是定位航行實驗的拓展實驗，通過不斷變換平臺位置檢測大鼠在持續(xù)活動狀態(tài)下保持信息的能力，即工作記憶能力[8]。該研究結(jié)果顯示，實驗組大鼠每天成功到達(dá)平臺的次數(shù)及達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所用總時間與對照組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明新生期重復(fù)吸入體積分?jǐn)?shù)1.5%七氟醚對大鼠成年期的工作記憶能力無影響，其原因可能是七氟醚的記憶阻斷效能與學(xué)習(xí)的類型以及七氟醚的劑量或濃度有關(guān)。有研究[9－10]發(fā)現(xiàn)，動物的被動回避的能力可被體積分?jǐn)?shù)為0.003的七氟醚阻斷，情緒記憶則可被體積分?jǐn)?shù)0.03的七氟醚阻斷。因此，亞麻醉濃度的七氟醚可能對工作記憶能力無影響。

綜上所述，新生期重復(fù)吸入亞麻醉濃度七氟醚會損害大鼠成年期學(xué)習(xí)記憶能力，而對工作記憶能力無影響。

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