【摘要】目的探讨老年学习记忆损害鼠空间学习记忆能力的改变特征。方法用改良Morris水迷宫检测40只老年SD大鼠(24m)的空间学习记忆能力，按通用标准将其分为老年学习记忆减退组和老年学习记忆正常组，与青年组对照，检测其空间参考记忆和空间工作记忆能力。结果老年学习记忆损害大鼠的行为学改变特征为:1)简单学习记忆任务的学习能力没有明显变化。2)空间参考记忆能力明显减退，寻找平台所用的游泳时间(ST)，40cm环内游泳时间(A40T)和平台跨越次数(PC)是反映老年学习记忆害大鼠空间参考记忆能力的理想指标。3)空间工作记忆能力减退不明显。结论A40T，PC是反映空间参考记忆能力的敏感指标，ST结合A40T可筛选出理想的老年学习记忆减退动物模型。

The changes of spatial reference and working memory in

the aged rat with learning and memory impairment

Ke Zunji, Yao Zhibin, Chen Yici. Department of Anatomy, Sun Yat-sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510089.

【Abstract】ObjectiveTo explore the behavioral features that can show the change of spatial reference and working memory in the aged rat with Learning and memory impairment.Methods 40 aged SD rats (24 months) were divided into aged learning and memory impaired group and aged-unimpaired group by their performance in the modified Morris water maze task. 15 young rats (3 months) were used as control. The spatial reference and working memory ability was tested by different indexes.Results The behavioral features of the aged learning and memory impaired rats were as follow: 1) There was little change happened to the sample performance. 2) The spatial reference memory had obviously declined. The swimming times (ST) of searching the hidden platform in the place discrimination performance, the swimming time in a 40cm annulus at the primary platform place (A40T) and the platform crossings (PC) in the probe trial performance were the most suitable indexes for mirroring the spatial reference memory abilities. 3) The spatial working memory had not decreased so clearly. Conclusion A40T and PC are the sensible indexes to show the spatial reference memory ability. ST combined with the A40T could select the ideal model for studying the brain basis of the aged learning and memory decline.

【Key words】Aged learning and memory declineSpatial reference memorySpatial working memoryRat

本研究从行为学角度来探讨老年学习记忆损害鼠的空间学习记忆能力特征，为进一步研究老年学习记忆减退的脑机制提供一个选择理想动物模型的方法。

材料与方法

一、实验动物：健康雄性Sprague-Dawley大鼠。老年组(24月龄)40只，青年对照组1(3月龄)15只，由中山医科大学动物中心提供，用Morris水迷宫进行为学检测。按通用的标准，即ST大于青年组ST的均数加两倍标准 差(+2s)为老年学习记忆损害鼠；ST小于青年组ST的均数加一倍 标 准 差(x+2s)为老年学习记忆正常鼠，筛选出老年学习记忆能力减退鼠15只作为模型动物，同时得到13只老年学习记忆能力正常鼠，另12只学习记忆能力介于两组之间的弃去^［1］。动物在饲养过程中，自由饮食、饮水，处自然光暗周期。

二、水迷宫的组成^［1］

水迷宫由圆形水池，平台和自动记录系统三部分组成。水池直径130cm,高50cm,池壁由灰色塑料板组成。池内水深30cm,用一加热器使水温保持在24±2℃，实验前移去加热器，在水面覆盖一层大小相似的泡沫颗粒。水池放在一小房间的中央。池壁上随意悬持两个物体作为近距离视觉暗示，并有多种远距离视觉暗示。平台直径10cm,高28cm，没于水下2cm。自动记录系统包括摄像机、监视器和录像机。摄像机安装在水池上方约3m处，并与监视器和录像系统相连接。用一小收音机提供固定的背底音乐以减少躁音的干扰。

三、行为测试过程^［3］

整个实验过程分为学习，直线游泳，位置识别实验(place discr imination,PD)和重复获取（repeated acquisition,RA）。在学习过程开始前五天，每天将每个实验动物抓摸5min，以消除动物被抓时产生的恐惧。学习过程是训练动物通过爬上平台而逃避水难,直线游泳是训练动物在被放进水后即向平台游去。这两个过程各进行一天，隔两天后进行PD实验，以检测空间参考记忆情况和RA实验以检测空间工作记忆情况，PD、RA各进行五天，中间间隔两天。

1.学习：在学习过程中，不需要空间识别，用黑色窗帘绕水池，以消除迷宫外暗示的干扰。水池内放一长100cm，高51cm，宽14cm的透明有机玻璃通道，通道的一端紧贴池壁，另一端封闭。平台距池壁70cm。共给10次学习机会。头两次先让实验鼠在平台上站10～15s。在第3到10次学习过程中，鼠距平台的距离逐渐增加。让其游向平台，最后一次的距离为平台与水池边缘间距离的中点。如果在10s内找不到平台，操作者将动物引向平台。每次学习过程之间间隔2到3min。

2.直线游泳：本过程仍不需要空间暗示，装置同前。将大鼠在水池边缘通道内放入水中，让其游向平台，共进行6次，记录找到平台的时间，如果60s内找不到平台，将其引向平台，两次过程之间间隔2到3分钟。

3.PD：装置同前，但移去黑色屏风和通道。水池被两条相互垂直的假想线分为四个象限。平台位于东南象限，距池缘33cm，大鼠自没有平台的另三个象限边缘的中点放入水中。每天进行6次实验，连续五天。每次开始时将大鼠从三个可能的位置中的任意一个放入水中，大鼠头向水池中心，以后的入水位置以假随机的方式放入水中，但每一只大鼠在同一次实验中的入水位置都一样。当大鼠找到平台后，这一次实验即结束，记录找到平台的时间作为ST。若在60s内找不到平台，操作者将其引向平台，ST记为60s。让鼠在平台上站10s钟后，再放回笼中，隔3到4min后进行下一次实验。前五次实验中有平台存在，为平台搜寻实验(platform trial)；第6次实验时移去平台，为探索实验（probe trial），让大鼠在水池中游泳1min，录像记录整个实验过程。

4.RA：实验装置同PD，实验过程与PD类似，仅在每天实验时改变平台所在的象限及其距水池边的距离（20cm、30cm、40cm）。

5.行为过程的测量：PD和RA过程的分析方法为：在平台搜寻实验过程中测量ST，即找到平台所用的时间，以s为单位。在探索实验中测量：①A40T,即在以原平台中心为圆心的直径为40cm的圆圈中的游泳时间，用此时间除以在平台象限内的游泳时间获得的百分数来表示。②PC，即60s内穿越直径为10cm的原平台所在位置的次数。

四、资料分析：用PD和RA过程的ST，A40T，和PC反映空间参考记忆；用RA第2次实验的ST反映空间工作记忆。所有结果均用第一军医大学计算机教研室编制的统计软件包进行方差分析，按方差齐性与否，再选择相应的统计分析方法。

结果

一、直线游泳：在直线游泳的第6次实验中，3组动物的游泳时间没有显著性差异（P＞0.05），提示3组大鼠在游泳能力方面没有明显差异。当进行总体比较时，3组之间有较明显的差异（P＜0.05），说明3组动物的学习记忆能力有差异。进一步分析显示老年学习记忆损害组在与青年组比较时，其游泳时间明显较长（P＜0.01），而在与老年学习记忆正常组比较时，其差别不大（P＞0.05）。说明老年大鼠对简单任务的学习能力没有明显的个体差异。

二、位置识别实验

1.ST：图1反映了5天实验过程中大鼠学习情况的动态变化，青年组的学习记忆情况有较明显的规律性，随着学习次数（trials）的增加，成绩也明显好转，且学习成绩每天均有较明显的进步；老年正常组在每天内的学习成绩与学习次数的关系不明显，但经过3天的学习后，其学习成绩接近青年组，说明老年正常组的学习过程较慢，但通过多次学习可达到正常标准，而老年学习记忆损害组的学习成绩除在每天内无明显规律性外，且在每天之间规律性不明显，说明其学习记忆能力受到较严重的损害。

1位置识别实验中搜寻平台游泳时间的动态变化

2.A40T：3组大鼠的A40T有显著性差异，F（2,40）＝11.77，P＜0.001，当进行两两比较时各组之间有显著性差异（P＜0.01），也就是说老年学习记忆损害动物在40cm环内的游泳时间不仅少于青年动物，而且还明显少于老年正常动物（图2A）。

2位置识别实验中探索过程的A40T(A)和PC