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第42卷第9期                     何 雷. 东莨菪碱对小鼠边界细胞空间信息编码的影响［J］.
                  2022年9月                    南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（09）：1230-1234                      ·1231 ·


                不甚明确。已有实验研究发现              ［6-9］ ，动物的空间定位         8 周，体重 25~30 g，购自浙江维通利华实验动物中
                能力是通过利用环境中的标记来判断自身的位置和                            心，实验动物生产许可证号SCXK（浙）2019⁃0001，实
                距离，例如，在旷场区域内，动物通过房间内标记可以                          验动物使用许可证号 SYXK（苏）2016⁃0014。实验
                判断自身的位置，从而寻找合适的路径来完成迷宫任                           动物饲养于 SPF 级屏障环境动物室，饲养条件为
                务。这种空间定位能力与一些相关功能的神经元活                            12 h/12 h昼夜节律，恒温25 ℃，相对湿度（60±5）%，
                动有关，例如位置细胞、网格细胞和边界细胞。这些                           所有小鼠自由饮食摄水。本研究所有小鼠实验均
                集群细胞发放可以指征动物所处的位置信息，例如位                           严格遵循动物实验“3R”原则，按照中华人民共和国
                置细胞主要位于海马CA1区和CA3区，其在旷场中                          国家标准《实验动物福利伦理审查指南》（GB/T
                能以精确到厘米级别的分辨率区分自身位置，并可以                           27416⁃2014）执行。
                记录到该位置所对应的位置细胞的信号发放；而网格                               东莨菪碱氢溴酸盐（中国上海阿拉丁公司），戊
                细胞分布在内侧内嗅皮层（medial entorhinal cortex，             巴比妥钠（北京华业寰宇化工有限公司），双氧水
                MEC）中，其在旷场中可以按网格化形状分布发放信                         （南京晚晴化玻仪器有限公司）。

                号；边界细胞则是分布于压后皮质（retrosplenial cor⁃                    水迷宫、旷场仪器购自上海欣软公司，记录和
                tex，RSC）中的一类特殊细胞，当动物靠近边界时会密                       分析软件为 Anymaze。记录电信号的设备为 64 通
                集发放信号，用于指征动物是否靠近边界。边界细胞                           道在体记录系统（Plexon Inc公司，美国）。信号采样
                对于感官和空间线索影响下的自我为中心的坐标系                            率为40 kHz，用于记录和分析神经元胞外动作电位。
                建立有重要作用，边界细胞放电紊乱会导致空间信息                               电极制备：32通道微丝阵列电极主要由微丝阵
                编码错误，影响动物判断自身位置和空间距离 。此                           列、连接器两部分组成。将32根聚酰亚胺电极导引
                                                        ［6］
                外，边界细胞放电还与海马的theta振荡具有同步化                         管（内径为75 μm，外径为150 μm，Polymicro techno⁃
                反应，提示RSC边界细胞在自我中心的空间信息编码                          logies 公司，美国）切割成 5 mm 长度，用快速胶固定
                期间与海马位置细胞有重要交流，这些交流是支持空                           组成 4×8 的阵列，向每个导引管插入长度为 40 mm
                间坐标系转换、生成异中心坐标的关键因素。RSC边                          的微丝电极（直径为 0.001 4 inch，California Fine
                界细胞与MEC神经元之间也有重要联系                 ［10-12］ ，如果抑   Wire 公司，美国），并用快速胶固定微丝与导引管。
                制RSC边界细胞则会导致MEC网格细胞空间信息编                          通过涂抹导电银漆使微丝的另一端与连接器pin脚
                码异常，提示RSC边界细胞在进行异中心坐标向自我                          相接。连接器（Omnetics Connector 公司，美国）与记
                中心坐标转换的过程中起着重要作用。                                 录系统接口相连。
                    本研究选取特异存在于 RSC 的边界细胞为研                        1.2  方法
                究对象，研究使用东莨菪碱对小鼠边界细胞及空间                            1.2.1 实验动物分组及给药
                记忆能力的影响，希望可以找到东莨菪碱诱发空间                                C57BL/6小鼠适应性饲养1周后，随机分为生理
                定位能力缺陷的原因。Morris 水迷宫是现今研究者                        盐水对照组和东莨菪碱组。向小鼠 RSC 植入 32 通
                们公认的用来测试空间学习记忆行为的经典方法，                            道微丝电极后恢复 7 d，进行旷场实验，观察其矿场
                本研究首先利用Morris水迷宫实验来测试东莨菪碱                         活动速度，并同时记录电信号。随后通过腹腔给药方
                对小鼠空间记忆能力的影响。由于在水迷宫实验                             式，给予小鼠25 μg/kg东莨菪碱 或等体积的生理盐
                                                                                             ［13］
                中无法同时记录在体电生理信号，于是设计旷场实                            水，24 h后进行旷场实验并同时记录电信号，分析其
                验来判断东莨菪碱对小鼠自发活动能力及边界细                             对边界细胞放电及边界细胞陆地移动距离（earth
                胞空间信息编码的影响。通过向边界细胞所在的                             mover’s distance，EMD）的影响。水迷宫实验中，在训
                RSC 区域植入微丝电极，在旷场测试实验的同时记                          练阶段每次训练前注射同上浓度的东莨菪碱或等体
                录电信号，分离边界细胞的放电频率，探讨东莨菪                            积生理盐水，5 d之后的测试阶段则不注射任何药物。
                碱是否会影响边界细胞的空间信息编码，从而产生                            1.2.2 电极植入手术
                空间定位能力下降。                                             使用戊巴比妥钠（腹腔注射 10 mg/kg 体重）麻
                                                                  醉。刮去头顶上方皮毛，固定在立体定位仪上。使
                1  材料和方法
                                                                  用剪刀剪开头皮，暴露出颅骨，使用双氧水去除表
                1.1  材料                                           面结缔组织。根据小鼠图谱定位到 RSC 上方（AP
                    SPF 级健康成年 C57BL/6 雄性小鼠 26 只，鼠龄                2.0 mm；ML 0.8 mm；DV 1.0 mm），使用微型颅钻在
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