噪音干擾對小鼠體重和記憶能力的影響

周東升，鄔 歡，龍九妹

(衡陽師范學院 生命科學與環境學院，湖南 衡陽 421008)

當前，隨著經濟的發展，環境的變化，越來越多的人收到了噪音的影響，噪音對人身體健康的危害也愈發引起人們的重視[1]。在噪音的干擾下，人們注意力不集中，容易疲憊，煩躁不安，對認知能力有可能產生影響。研究表明，噪音對人的身心健康和思維能力容易產生不良影響[2-3]。為了更深刻地認識噪音的危害，研究其對小鼠的記憶能力的影響是十分有必要的。盡管有很多學者已經對噪音對小鼠的學習及記憶能力做了一些的研究，但主要是關于慢性噪音，輕音樂對小鼠的記憶、學習及睡眠能力的影響[4-8]。而日常生活中的噪音主要是嘈雜噪音，對于嘈雜噪音對小鼠體重和記憶能力的影響尚未見深入研究。本研究將主要關注嘈雜噪音對小鼠的體重和記憶能力的影響，對理解和避免環境噪音對人類健康影響提供了實驗基礎，為此類噪音對人體健康的影響提供理論參考。

1 材 料

選用健康昆明種小鼠60只，體重26 g±4 g，由南華大學動物中心提供。飼養環境為12 h白晝交替，每天更換普通飼料和飲用水，更換清潔小鼠墊料(鋸木屑)。給予光照，溫度為25 ℃±5 ℃。小鼠適應性飼養7日后，隨機分為4組，進行試驗。噪音來源于馬路上的高分貝交通噪音，錄下噪音并通過播放高分貝噪音促使小鼠保持清醒，干擾其正常的作息時間。噪音干擾時間：每天上午8:00至上午10:00，下午3：00至5：00.處理對象：第1組，對照組，不進行噪音干擾；第2組，噪音干擾5天；第3組，噪音干擾10天；；第4組，噪音干擾15天。正常飼喂與飲水。

2 方 法

2.1 體重的測定

噪音干擾后，用電子稱稱取每組噪音干擾小鼠的體重。并觀察其一般行為表現。

2.2 小鼠學習和記憶能力的測定

2.2.1 Y型迷宮的設計

Y型迷宮視頻跟蹤分析系統(Y-Mazes)的三臂互為120度角，呈三等分輻射狀(見圖1)。是一種用于研究動物空間記憶的迷宮模型。一般用于動物的學習和記憶能力的測定，它由一個中心區和其周圍連接的三條臂(起始臂，安全區臂，危險區臂)組成，被廣泛應用于學習記憶、神經生物學、動物心理學及行為生物學等多個學科的科學研究和計算機輔助教學等領域，是高等院校開展行為學研究尤其是學習與記憶研究的經典實驗裝置[9]。

開始訓練時，小鼠可能會跑向危險區，受到膠布粘住后，才開始轉向安全區，多次訓練后，小鼠會立即沖向安全區，稱為主動回避反應[10-11]。本實驗用紙盒制作Y型迷宮的三臂，一臂放小鼠飼料，用作安全區；另一臂粘滿膠布，用作危險區。當小鼠踏入危險區時，會被膠布黏住。

圖1 Y型迷宮示意圖

2.2.2 記憶能力的測定

將小鼠放在Y型迷宮中使其適應3～5 min，用木棍輕敲小鼠，使小鼠到達安全區，以十次到達安全區[5]所需要的次數來表示小鼠的記憶能力。

3 統計學分析

應用SPSS17.0統計軟件進行統計學處理，對數據分布進行正態性檢驗和方差齊性檢驗。實驗數據以平均值±標準誤表示，采用獨立樣本t檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

4 結果與分析

4.1 小鼠體重及一般行為觀察

小鼠體重的實驗結果見表1。小鼠體重在5 d、10 d 和15 d噪音處理后,較對照組均有降低，其中5 d處理組與對照組無顯著性差異(P> 0.05)；但10 d和15 d處理組與對照組相比較，差異顯著 (P< 0.05)。實驗組小鼠的進食量明顯低于對照組，且體重增長速度也明顯低于對照組。在實驗組小鼠剛開始接觸噪音時，小鼠表現很恐慌，活動加快，經過一段時間后，小鼠表現較遲鈍，平時活動減少。

表1 噪音對小鼠體重的影響Table 1 the effect of noise disturbance on body weight

注：組間比較，表中體重數據均為“平均值±標準誤”； *表示同列數據有顯著差異 (P<0.05)

4.2 對記憶能力的影響

噪音對小鼠記憶能力的實驗結果見表2。小鼠5 d噪音處理后,與對照組相比到達安全區的次數無顯著差異(P>0.05)；但10 d處理組與對照組相比較，到達安全區的次數明顯提高，差異顯著(P<0.05)，說明其記憶收到了不良影響。15 d處理組與對照組相比較，差異極顯著(P<0.01)，說明其記憶保持能力遠低于對照組小鼠。

表2 噪音對小鼠記憶能力的影響Table 2 the effect of noise disturbance on learning ability

注：組間比較，表中到達次數數據均為“平均值±標準誤”； *表示同列數據有差異顯著(P< 0.05)；**表示同列數據有極顯著差異 (P<0.01)

5 討論與結論

5.1 噪音干擾對小鼠體重和一般行為的影響

噪音干擾會影響動物多項生理活動，也會影響一些與物質和能量代謝相關的酶的生理活性，最終對動物的新陳代謝帶來影響，有可能在動物體重的變化上帶來反應，因此，觀察實驗動物噪音干擾期間的體重變化狀況，能有效地反應噪音對動物新陳代謝等生理狀況的影響。

在稱量各組小鼠體重后發現，噪音干擾在短時間(5 d)不會對小鼠體重產生明顯影響，但隨著噪音干擾時間(10 d，15 d)的延長，小鼠體重呈明顯的下降趨勢。這說明隨著噪音干擾時間延長，其對小鼠基礎新陳代謝的影響會增大。一般行為的觀察表明，實驗組小鼠的進食量明顯低于對照組，在實驗組小鼠剛開始接觸噪音時，小鼠表現很恐慌，活動加快，經過一段時間后，小鼠表現較遲鈍，平時活動減少，煩躁易激怒。這說明嘈雜噪音干擾可對動物對日常活動和心理狀況產生不良影響。

5.2 噪音干擾對小鼠記憶能力的影響

關于噪聲對動物記憶能力影響的研究一直受到人們的廣泛關注，大量實驗證明噪音可以導致小鼠的學習及記憶能力下降，噪音干擾涉及身體健康的多個方面尤其是神經系統方面的影響更為嚴重[12]。

當前將記憶分為陳述性記憶和非陳述性記憶。陳述性記憶是一種進入了意識系統，儲存在海馬、內側顳葉、間腦以及他們之間形成的神經網絡，陳述性記憶又分為短時記憶和長時記憶。而非陳述性記憶是沒有意識成分參加的，只與刺激相關[13]。

有研究認為，噪聲干擾后的小鼠，其記憶能力下降的機制可能分為以下幾種：第一，噪聲暴露導致小鼠暫時性的腦缺血、缺氧，從而抑制了小鼠神經細胞的正常活動[14]，從而可能使小鼠的學習能力下降；第二，還有學者發現，噪聲影響學習記憶能力與動物大腦部分的海馬有關。海馬在學習記憶當中的重要性不可忽視[15]。

從本實驗結果可以看出，長時間嘈雜噪音的暴露在一定程度上會影響小鼠記憶過程，使得小鼠的記憶能力大幅下降。這說明了人類長期處于嘈雜噪音環境下也有可能造成記憶等神經認知方面的不良影響。

[1] 魏蔚.城市噪聲污染現狀及防治對策[J].科技經濟市場,2012(1):43-44.

[2] 韓厲萍,吳興裕,李學義,等.噪聲對人思維能力的影響[J].航天醫學與醫學工程,1999(1)：31-34.

[3] 蘇曉婷,毛靜馥,王永權.試論噪音對人身心健康的影響[J].中國公共衛生管理,1998(2):149-150.

[4] 任榕娜.陳新民.孔祥英.避暗及迷宮實驗研究鋅缺乏及鋅過量時對大鼠學習記憶的影響[J].現代預防醫學,1997，24(1):17-19.

[5] 王艷.噪聲干擾對小鼠學習和記憶的影響[J].畜牧與飼料科學,2010(8):45-47.

[6] 楊占軍,張志穩.不同環境的培養對小白鼠學習記憶能力的影響[J].心理科學,1994(2):119.

[7] 石麗娟,董榕,孫豐.魚腥草注射液對噪聲引起的小鼠學習記憶功能改變的作用[A].中華醫學會行為醫學分會.中華醫學會首屆國際行為醫學學術大會暨第九次全國行為醫學學術會議論文匯編[C].中華醫學會行為醫學分會,2007:4.

[8] 張志穩,楊占軍.噪聲對小白鼠條件反射建立的影響[J].河北大學學報(自然科學版),1998(2):107-108.

[9] 趙崇侃.程光.陳啟盛.一種智能化的Y型迷宮[J].中國應用生理學雜志,1997,13(4):363-364.

[10] 王躍春,王子棟,孫黎明,等.動物學習記憶能力的Y-型迷宮測試法(綜述)[J].暨南大學學報(自然科學與醫學版),2001(5):137-140.

[11] 王躍春.大鼠Y-型迷宮測試法的篩選與優化[J].中國行為醫學科學,2005(1):56-58.

[12] 徐曉虹,王良斌,楊少偉,等.小鼠學習記憶行為與腦內脂褐素含量的關系[J].中華老年醫學雜志,1998(2):17-19.

[13] 黃明.噪聲對小鼠學習和記憶的影響及其相關機制的研究[D].武漢:華中師范大學,2008.

[14] 呂和平,任愛紅,武曉洛,等.海馬在學習記憶中的作用研究進展[J].洛陽醫專學報,2002(4):354-355.

[15] 湯艷.噪聲對幼鼠學習記憶的影響及其機制研究[D].重慶：重慶醫科大學,2008.

(編校 陳志陽)