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摘要
目的探讨运动训练对局灶性脑缺血大鼠学习记忆能力的影响,并运用弥散张量成像(DTI)参数分析运动训练后大鼠脑组织结构的变化。方法 24只SPF级雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组(n=8)、自然恢复组(n=8)和运动训练组(n=8)。后两组根据Longa改良线拴法制备大鼠左侧大脑中动脉闭塞(MCAO)模型。运动训练组于术后24 h进行跑轮训练,共14 d。所有大鼠术后第15天进行Morris水迷宫测试。记录定位航行实验中三组大鼠到达平台的潜伏期,空间探索实验中三组大鼠第1次到达平台所在位置的潜伏期、边界时间百分比、边界距离百分比、平均速度及游泳路径。各组选取Longa评分相近的4只大鼠进行磁共振DTI扫描,测量脑缺血皮质及海马区域及对侧相应区域的部分各向异性(FA)、轴向扩散系数(λ‖)和径向扩散系数(λ⊥)。结果定位航行实验中,三组大鼠的潜伏期均随训练天数的增加呈下降趋势(P<0.05)。自然恢复组大鼠各时间点潜伏期均大于假手术组(P<0.05);运动训练组大鼠前3 d潜伏期大于假手术组(P<0.05),第4、5天潜伏期与假手术组无显著性差异(P>0.05),且小于自然恢复组(P<0.05)。空间探索实验中,自然恢复组大鼠潜伏期、边界时间百分比及边界距离百分比均明显大于假手术组(Z>2.627,P<0.01),边界时间百分比及边界距离百分比大于运动训练组(Z>2.521,P<0.05)。三组大鼠平均速度无显著性差异(P>0.05)。运动训练组和假手术组的游泳路径更优。假手术组大鼠左侧皮质感兴趣区FA及相对FA(r FA)均高于运动训练组和自然恢复组(P<0.05),运动训练组大鼠左侧皮质感兴趣区FA及r FA稍高于自然恢复组,但无显著性差异(P>0.05)。三组大鼠右侧大脑皮质感兴趣区FA无显著性差异(F=0.532,P=0.607)。假手术组大鼠左侧皮质感兴趣区λ⊥和λ‖及相对λ‖(rλ‖)和相对λ⊥(rλ⊥)均低于自然恢复组(P<0.05)。运动训练组大鼠左侧皮质感兴趣区λ⊥和λ‖及rλ‖和rλ⊥与自然恢复组及假手术组相比均无显著性差异(P>0.05)。三组大鼠右侧大脑皮质感兴趣区λ⊥和λ‖均无显著性差异(F<1.030,P>0.05)。三组大鼠双侧海马感兴趣区FA、λ‖及λ⊥及相对值均无显著性差异(F<1.845,P>0.05)。皮质感兴趣区r FA、rλ‖、rλ⊥及左侧λ⊥与空间探索实验中潜伏期相关(P<0.05),其中rλ⊥与潜伏期相关性较高(r=0.761,P<0.01)。结论适当的运动训练可改善局灶性脑缺血大鼠学习记忆能力,并可促进其皮质缺血区神经纤维损伤修复和减轻血管源性水肿。DTI参数中,皮质的r FA、rλ‖、rλ⊥及患侧皮质区λ⊥可能是大鼠局灶性脑缺血后认知功能恢复的有效预测指标,其中rλ⊥的预测价值更高。
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单位首都医科大学; 中国康复研究中心北京博爱医院
