药物对动物学习记忆能力的影响.pdf

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1、药物对动物学习记忆能力的影响药物对动物学习记忆能力的影响（/学年学年 第第学期）学期）设计题目：设计题目：药物对动物学习记忆能力的影响药物对动物学习记忆能力的影响设计地点：设计地点：信息与通信工程学院信息工程系信息与通信工程学院信息工程系指导教师：指导教师：系主任：系主任：学生姓名：学生姓名：学生班级：学生班级：学号：学号：考核成绩：考核成绩：信息与通信工程学院信息工程系信息与通信工程学院信息工程系药物对动物学习记忆能力的影响课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书1设计目的：通过巩固、复习以前所学的基础医学知识，结合查阅的相关资料进行实验设计，使学生掌握生物医学实验设计的基本原则和基本方法，

2、培养学生的创新能力和实践能力。通过本课程设计使学生对以后的专业课学习、实践与毕业设计等有所帮助。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：（1）掌握医学实验设计的基本原则（随机、对照、可重复、均衡）。（2）掌握常用实验动物、实验仪器、药品、器材、常用实验方法与指标的建立等。（二人）（3）查阅相关文献资料，获取关于学习记忆能力的检测方法（一人）、学习能力有关的中枢机制的相关知识，选择一种具有效应的药物（一人）。（4）选取合适的实验对象、器材、药品，自行设计实验方法和步骤，检测某药物对动物学习记忆能力的影响。（5）列出所要观察项目和指标。（6）预期结果。（7）注意事项。（8）答

3、辩。（括号内为人员分工，每组 4 人）3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：课程设计报告（共 15 页）-2-药物对动物学习记忆能力的影响(1)课程设计说明书（包括相关背景、实验目的及意义、器材及药品、实验方法与步骤、观察指标、注意事项、参考文献）。课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书4主要参考文献：1人体解剖生理学实验教程第一版 艾洪滨 科学出版社2生理学第一版 岳利民科学出版社5设计成果形式及要求：(1)课程设计说明书；(2)关于实验设计的 PPT；6工作计划及进度：课程设计报告（共 15 页）-3-药物对动物学习记忆能力的影响12 月 12 日

4、-12 月 18 日:查阅与设计题目相关的资料，获取相关背景的知识。12 月 19 日-12 月 25 日:设计实验方案，确定实验方法、步骤。12 月 26 日-12 月 30 日：完成课程设计说明书，制作 PPT，答辩。系主任审查意见：签字：年月日课程设计报告（共 15 页）-4-药物对动物学习记忆能力的影响目目 录录课程设计任务书课程设计任务书02021 1相关背景相关背景07071.11.1 几种影响动物学习记忆能力的药物几种影响动物学习记忆能力的药物 07071.21.2 实验药物的选择实验药物的选择 08081.31.3 实验动物的选择实验动物的选择 08082 2实验目的及意义实验

5、目的及意义09092.12.1 实验目的实验目的 09092.22.2 实验意义实验意义 10102.32.3 实验原理实验原理 10103 3实验材料实验材料11114 4观察指标观察指标11115 5方法与步骤方法与步骤12126 6注意事项注意事项13137 7思考题思考题13138 8参考文献参考文献1414附录附录1515实验课题：药物对动物学习记忆的影响实验课题：药物对动物学习记忆的影响课程设计报告（共 15 页）-5-药物对动物学习记忆能力的影响1 1、相关背景、相关背景1.11.1 几种影响动物学习记忆能力的药物：几种影响动物学习记忆能力的药物：如乙酰胆碱，酒精，芍药，东莨菪碱

6、，加兰他敏等。如乙酰胆碱，酒精，芍药，东莨菪碱，加兰他敏等。乙酰胆碱是胆碱能神经递质，在体内为胆碱酯迅速破坏。交感神经和副交感神经的节前纤维、绝大多数副交感神经的节后纤维、交感神经节后纤维中的一部分及躯体运动神经纤维末梢释放的递质都是乙酰胆碱。去甲肾上腺素是外周神经递质，肾上腺素能纤维释放，除支配汗腺的交感神经和支配骨骼肌血管的交感舒血管纤维属于胆碱能纤维外，其他交感神经节后纤维末梢释放的递质为去甲肾上腺素。NaNO2是缺氧剂，会造成脑部缺氧，从而破坏记忆的保持。酒精有麻醉神经作用。阿托品与M 胆碱受体结合、竞争性拮抗乙酰胆碱对M 胆碱受体的激动作用。卵磷脂，即磷脂酰胆碱，在增强脑部活力、延缓

7、细胞衰老，提高机体耐力方面有明显作用，是神经系统所需要的物质。维生素B1，可抑制胆碱酯酶活性，当维生素B1缺乏时，该酶活性升高，乙酰胆碱水解加速，使神经传导受到影响。是水溶性的，当你摄入量过多时，它可以随尿液排出体外。谷氨酸，内源性兴奋性神经递质参与机体的许多生理活动，并在学习和记忆神经系统发育过程中突触的可塑性、神经元的生长、神经元突起的生长和退化中起重要作用芍药及其成分芍药苷对东莨菪碱诱发的大鼠空间识别障碍有较强的改善作用，而芍药苷为其有效成分之一。另有研究发现芍药中含有的糖苷成分为芍药苷 及含量较少的氧化芍药苷、苯甲酰芍药苷等，课程设计报告（共 15 页）-6-药物对动物学习记忆能力的影

8、响对东莨菪碱诱发的大鼠空间识别障碍均有改善作用。目前，国内对芍药及其有效成分神经行为学方面的药理研究少见报道，仅有研究提出芍药水提物对东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠、大鼠记忆能力有一定的增强作用。为了较深入探讨赤芍总苷增强学习记忆的意义，我们观察赤芍总苷对药物 所致记忆障碍模型小鼠学习记忆能力的影响。东莨宕碱为胆碱M 受体阻断药，进入中枢可阻断神经系统胆碱能神经通路，引起记忆获得障碍。东莨菪碱所致的记忆获得障碍动物表现为潜伏期缩短，实验期间错误次数增加。加兰他敏是胆碱酯酶抑制药，对神经细胞的胆碱酯酶有高度选择性，可拮抗东莨宕碱作用。1.21.2 实验药物的选择：实验药物的选择：本实验拟观察加兰他

9、敏对东莨宕碱引起的记忆获得功能障碍的改善作用。1.31.3 实验动物的选择：实验动物的选择：小鼠相对于其他实验动物，小鼠脑部构造及身体构造和人体最接近，基因和人类的有99%是一样的；小白鼠较小，实验需要时间短，而且可以主动进行近亲繁殖,从而培育出几乎纯种的；小白鼠数量多，费用低；白鼠看起来比较干净，也容易饲养。2 2、实验目的及意义实验目的及意义课程设计报告（共 15 页）-7-药物对动物学习记忆能力的影响2.12.1 实验目的实验目的学习记忆能力是脑的重要功能，是全脑的高级而极其复杂的整合的结果，这些过程中的许多环节和机制还远不清楚。现代研究表明，学习与记忆过程与中枢神经递质乙酰胆碱、去甲肾

10、上腺素能、多巴胺、5-羟色胺、组胺等等有关，反之这些递质传递障碍，可损伤学习与记忆功能。动物或人学习记忆能力难以直接观察到，只能根据可观察的对刺激的反应来推测和评估脑内的一些变化。对学习记忆能力的研究一般以人或动物学习学会的速度或学会后间隔一定时间后的重新操作的成绩或反应速度为评估指标。动物学习记忆能力实验方法的核心是条件反射，各种方法均由此衍生而来。在研究学习记忆能力的药效学实验中，目前有多种动物模型，但它们均有一定的局限性。常用的方法有跳台法、穿梭法、迷津法和避暗法等等。用这些方法往往不易观察到药物对正常动物的药效作用，因而往往先制造学习与记忆损伤模型，在这些模型基础上观察药物对学习与记忆

11、的改善作用，有时将这种改善作用又称“益智作用”。东莨菪碱可用于制作记忆获得障碍模型；电休克、缺氧、环己酰亚胺等可用于制作记忆巩固障碍模型；酒精常用于制作记忆再现缺失模型。本实验的目的是学习了解观察药物对学习与记忆的影响的动物实验研究方法。2.22.2 实验意义实验意义课程设计报告（共 15 页）-8-药物对动物学习记忆能力的影响通过巩固、复习以前所学的基础医学知识，结合查阅的相关资料进行实验设计，使学生掌握生物医学实验设计的基本思路和基本方法，培养学生的创新能力和实践能力。通过本课程设计使学生对以后的专业课学习、实践与毕业设计等有所帮助。2.32.3 实验原理实验原理跳台实验属一次性刺激回避反

12、应实验。跳台法的实验装置一般为一长方形反射箱，其长径被黑色塑料板隔为若干区间，底部铺以间距为 5mm 的铜栅，可通适当的电流。每个小的区间有一个高和直径均为4.5cm 的小平台。实验时，首先将小鼠放在铜栅上，当铜栅通电时，跳在铜栅上的小鼠受到电击，其正常反应是躲避电击跳上平台，大多鼠有可能再次或多次跳下平台受到电击，受到电击时又会迅速跳回平台。如此训练5min，并记录每只鼠受到电击的次数（错误次数），以此为学习成绩。24h 后重新测验，此次测验时，首先将鼠放在跳台上，记录第一次跳下的时间（潜伏期）、受电击的动物数和3min 内的错误次数，以此反映记忆保持情况。该方法的优点为：操作简便易行，一次

13、可同时观察多只动物，能较客观地反映动物经过一次刺激后记忆获得的情况，尤其适用于药物筛选实验。因为不同的药物引起记忆障碍的机制不同，因而通过观察益智药物对这些模型的药效可分析益智药物的作用机制。该方法的缺点为：动物的躲避性反应的个体差异较大。课程设计报告（共 15 页）-9-药物对动物学习记忆能力的影响东莨宕碱为胆碱M 受体阻断药，进入中枢可阻断神经系统胆碱能神经通路，引起记忆获得障碍。东莨菪碱所致的记忆获得障碍动物表现为潜伏期缩短，实验期间错误次数增加。加兰他敏是胆碱酯酶抑制药，对神经细胞的胆碱酯酶有高度选择性，可拮抗东莨宕碱作用。本实验拟观察加兰他敏对东莨宕碱引起的记忆获得功能障碍的改善作用

14、。3 3、实验材料、实验材料(一).动物：小鼠（若干只）(二).器材：小鼠跳台仪、鼠笼、天平(三).药品与试剂：加兰他敏、东莨宕碱、0.9%氯化钠注射液（NS）。4、观察指标观察指标将动物放入仪器内的跳台上，分别记录潜伏期和5min 内小鼠跳下跳台受到电击的次数，即错误次数。5、方法与步骤方法与步骤课程设计报告（共 15 页）-10-药物对动物学习记忆能力的影响(一).分组给药取 3 只小鼠，称重，编为甲、乙、丙。甲鼠在实验前 30min 腹腔注射（ip）加兰他敏5mg/kg。乙鼠为模型对照，ip NS。实验前15min 甲、乙两鼠均 ip 东莨宕碱1mg/kg。丙鼠为空白对照，仅 ip 等容

15、量的NS。(二).训练先将跳台仪与可变变压器相连，将3 只小鼠放入跳台仪底部电栅上，然后通电（AC，36V）。小鼠受到电击后跳上跳台，躲避电击。训练5min 后，小鼠获得记忆，表现出在跳台上的时间延长，受到电击的次数减少。(三).测试实验时，将动物放入仪器内的跳台上，底部电栅通电（AC，36V），实验时间设置5min，分别记录潜伏期和5min 内小鼠跳下跳台受到电击的次数，即错误次数。其结果记录在表XXX 中。表 XXX 小鼠跳台实验结果组 别腹腔注射用药潜伏期错误次数空白对照NS+NS模型对照NS+东莨菪碱给药组加兰他敏+东莨宕碱将更多实验小组的实验结果汇总起来，算出平均值，进行组间比较。课

16、程设计报告（共 15 页）-11-药物对动物学习记忆能力的影响 6 6、注意事项注意事项(一).尽量避免给小鼠额外刺激，保持实验室安静，光线不宜过强。(二).实验中应及时清除铜栅上的粪便等杂物，以免影响刺激鼠的电流强度。7 7、思考题思考题东莨宕碱和加兰他敏的作用机制是什么？东莨菪碱东莨菪碱：东莨菪碱是颠茄中药理作用最强的一种，可用于阻断副交感神经，也可用作中枢神经系统抑制剂。它的作用与颠茄碱类似，但作用较强且较短暂。临床用的一般是它的氢溴酸盐，可用于麻醉镇痛、止咳、平喘，对晕动症有效，也可用于控制帕金森氏病的僵硬和震颤。加兰他敏加兰他敏：目前关于加兰他敏作用机制的研究主要集中在其对认知功能的

17、改善，包括胆碱能神经传导激活、神经元保护等假说。研究提示，加兰他敏通过改善听觉开启从而提高改善精神分裂症患者的认知功能。此外，加兰他敏可促进离体培养的大鼠皮质细胞的增殖，这不仅证实了加兰他敏的神经元保护作用，而且为其机制研究提供了新的作用靶点。从作用靶点角度考虑，加兰他敏具有抑制胆碱酯酶活性和调节烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)活性的双重作用。新近研究发现，该药还可作用于钾离子通道，具有抑制后超极化、干预代谢等功能。抑制胆碱酯酶活性和调节nAChR 活性。课程设计报告（共 15 页）-12-药物对动物学习记忆能力的影响加兰他敏为高效的中枢胆碱酯酶抑制剂，对 nAChR 具有变构激活效应。新近研究

18、发现，加兰他敏激活nAChR 后，除激活胆碱能神经传导，还可激活 MAPK、P13K 等细胞信号转导通路，发挥抗炎功效 淀粉样蛋白可加剧谷氨酸对大鼠皮质神经元的毒性，单独或配伍使用加兰他敏可对抗这种神经毒性。选择性阻断nAChR 变构效应结合位点的抗体FK1，可明显降低加兰他敏的保护作用及Akt 磷酸化；此外，用 RNA 干扰（RNAi）技术抑印制7nAChR 也可降低加兰他敏诱导的 Akt 磷酸化，提示7nAChR-P13K 通路部分介导加兰他敏的神经保护作用。利用原代培养的胎鼠皮质神经元发现，加兰他敏对抗 NO介导的谷氨酸神经毒性。nAChR拮抗剂及4、7特异性 nAChR 拮抗剂可抑制这

19、种神经保护作用。8 8、参考文献、参考文献1人体解剖生理学实验教程第一版 艾洪滨 科学出版社。2生理学第一版 岳利民科学出版社。3中国药业。课程设计报告（共 15 页）-13-药物对动物学习记忆能力的影响附录：附录：课程设计心得体会课程设计心得体会生理学生理学 作为我们主要的专业课之一，作为我们主要的专业课之一，也要求部分同学对它做也要求部分同学对它做课程设计。课程设计。虽然刚开始我对这门课程没有太紧张的重视，虽然刚开始我对这门课程没有太紧张的重视，但在这次的但在这次的课程设计中，我对它产生的兴趣却不断增深。课程设计中，我对它产生的兴趣却不断增深。这次的生理学课程设计历时两个星期，这次的生理学

20、课程设计历时两个星期，我们三个人利用共同空闲我们三个人利用共同空闲的时间一起完成了它，的时间一起完成了它，从中也学到了很多东西，从中也学到了很多东西，无论是学术上的还是无论是学术上的还是精神上的，都是受益匪浅。精神上的，都是受益匪浅。我们这次的设计课题是：我们这次的设计课题是：药物对动物学习记忆能力的影响药物对动物学习记忆能力的影响。为了为了尽最大的努力完成这次任务，尽最大的努力完成这次任务，我们按照老师的要求分工再合作。我们按照老师的要求分工再合作。整个整个过程分为三大块：掌握常用的实验动物、实验仪器、药品、过程分为三大块：掌握常用的实验动物、实验仪器、药品、器材、常器材、常用实验方法与指标

21、的建立等；用实验方法与指标的建立等；查阅相关文献资料，查阅相关文献资料，获取与学习能力有获取与学习能力有关的中枢机制的相关知识，关的中枢机制的相关知识，选择一种具有效应的药物；选择一种具有效应的药物；查阅相关文献查阅相关文献资料，资料，获取关于学习记忆能力的检测方法。获取关于学习记忆能力的检测方法。我要负责的就是第二模块，我要负责的就是第二模块，根据相关知识，根据相关知识，选择一种具有效应的药物。选择一种具有效应的药物。工作划分好，工作划分好，我们就开始我们就开始投入紧张的收集资料中了。利用网络资源和生理学书上的部分知识，投入紧张的收集资料中了。利用网络资源和生理学书上的部分知识，我们最终确定

22、用小鼠跳台实验我们最终确定用小鼠跳台实验来实现对这个课题的探究。来实现对这个课题的探究。然我们动手然我们动手操作的机会不多，操作的机会不多，经验尚浅。经验尚浅。在初步完成大纲之后，在初步完成大纲之后，还承蒙生理老师还承蒙生理老师的指导，才使得我们对这份报告有了更加明确的着手方向。就这样，的指导，才使得我们对这份报告有了更加明确的着手方向。就这样，我们三个人各竭尽所能，我们三个人各竭尽所能，把自己能找到的资料集中一起，把自己能找到的资料集中一起，又筛选整合，又筛选整合，课程设计报告（共 15 页）-14-药物对动物学习记忆能力的影响按照任务书中的要求完成了课程设计说明书和按照任务书中的要求完成了

23、课程设计说明书和PPTPPT。也许，我们所完成的作品并不会是所有组别中最优秀出彩的一也许，我们所完成的作品并不会是所有组别中最优秀出彩的一份，份，但我们绝对别出心裁。但我们绝对别出心裁。即使最终的结果不好，即使最终的结果不好，我们三人也问心无我们三人也问心无愧，因为努力的过程是很有价值的。愧，因为努力的过程是很有价值的。整个课程设计中我们有一致也有分歧，整个课程设计中我们有一致也有分歧，然而，然而，最终收获的是默契最终收获的是默契和更深厚的友谊。和更深厚的友谊。不仅使我了解了一项检测药物对动物学习记忆能力不仅使我了解了一项检测药物对动物学习记忆能力的影响的实验设计，的影响的实验设计，也让我由此爱上了生理学。也让我由此爱上了生理学。以后，以后，我一定会努力我一定会努力学好专业知识，学好专业知识，把它活用到各个实验中去。把它活用到各个实验中去。感谢这次的课程设计，感谢这次的课程设计，让让我在学习的基础之上，收获了更有意义的精神果实！我在学习的基础之上，收获了更有意义的精神果实！20112011年年 1212 月月课程设计报告（共 15 页）-15-