獎懲刺激對幼年小鼠情緒和空間認知能力的影響.pdf

1、在我們的日常學習和生活中，獎懲現(xiàn)象無處不在。高等動物為了適應惡劣復雜的生存環(huán)境，其大腦逐漸進化出強化其正確行為的獎賞中樞和抑制其錯誤行為的懲罰中樞。心理學研究表明獎懲中樞的發(fā)展在人和動物心理、行為的發(fā)展中占有重要地位，而且因其特殊的神經(jīng)聯(lián)系和功能在高等動物和人的學習記憶過程中發(fā)揮著關鍵作用。先前關于獎懲理論的研究主要集中在獎勵、懲罰手段是如何通過強化學習動機來影響學生的學習行為，而關于獎懲手段是如何影響學習和記憶能力的細胞和分子機制卻知

2、之甚少。本研究擬以幼年昆明小鼠為研究對象，探討獎懲刺激對小鼠情緒和空間認知能力的影響及其潛在的分子機制，以期讓獎懲手段能夠更好地服務于人類的行為改造。
　　本研究中分別用小鼠喜愛性堅果類食物和足底電擊處理作為獎勵和懲罰刺激。第一部分:首先用條件性位置偏愛實驗檢測喜愛性食物和足底電擊處理對小鼠是否具有獎懲效應，然后用高架十字迷宮實驗檢測獎懲刺激對小鼠焦慮情緒的影響，最后用酶聯(lián)免疫吸附測定法檢測經(jīng)獎懲刺激處理后各組小鼠紋狀體中神經(jīng)遞質

3、多巴胺含量的改變。結果顯示:(1)在條件性位置偏愛實驗中，幼年小鼠對與喜愛性食物相匹配的區(qū)室產(chǎn)生偏愛趨勢，而對與足底電擊相匹配的區(qū)室則表現(xiàn)出厭惡趨勢。(2)在高架十字迷宮實驗中，與對照組相比，獎勵組小鼠進入開放臂的次數(shù)和在開放臂逗留的時間明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠進入開放臂的次數(shù)和在開放臂逗留的時間顯著減少(p＜0.05)。(3)酶聯(lián)免疫分析結果顯示，與對照組相比，獎勵組小鼠紋狀體中多巴胺的含量明顯增加(p＜0.01)，而懲

4、罰組紋狀體中多巴胺的含量顯著減少(p＜0.05)。
　　第二部分:分別給予小鼠上述獎勵和懲罰刺激處理，并用Morris水迷宮和Y迷宮行為學方法分別檢測上述處理對小鼠空間學習和參考記憶能力以及空間識別記憶能力的影響;然后用在體LTP電生理記錄技術檢測經(jīng)獎懲刺激處理后各組小鼠海馬齒狀回突觸傳遞效能的改變，并用高爾基染色法觀察各組小鼠海馬中神經(jīng)元突起和樹突棘生長的變化;最后用免疫印跡方法檢測各組小鼠海馬中PKA和CREB活性以及BDNF

5、和PSD-95蛋白表達水平的變化。結果顯示:(1)在Morris水迷宮實驗中，與對照組相比，獎勵組小鼠在定位航行階段中尋找隱藏平臺的逃避潛伏期明顯縮短(p＜0.05)，在空間探索階段中其在目標象限滯留的時間顯著延長(p＜0.05)，穿越原平臺位置的次數(shù)顯著增多(p＜0.01)，而懲罰組小鼠中這些指標沒有明顯改變(p＞0.05)。(2)在Y-迷宮實驗中，與對照組相比，獎勵組小鼠在新異臂中逗留的時間明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠在新

6、異臂中逗留的時間沒有明顯改變(p＞0.05)。(3)LTP電生理學實驗結果顯示，與對照組相比，獎勵組小鼠海馬齒狀回群峰電位的相對幅值在高頻刺激后明顯升高(p＜0.05)，而懲罰組小鼠海馬中LTP沒有明顯變化(p＞0.05)。(4)高爾基染色結果顯示，與對照組相比，獎勵組小鼠海馬神經(jīng)元突起的數(shù)量增多，長度變長以及樹突棘密度明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠海馬神經(jīng)元的生長沒有明顯變化(p＞0.05)。(5)免疫印跡結果顯示，與對照組相

7、比，獎勵組小鼠海馬中PKA催化亞基、p-CREB(Ser133)、BDNF和PSD-95的蛋白表達水平明顯增加(p＜0.05)，而懲罰組小鼠海馬中這些記憶相關蛋白的含量沒有明顯改變(p＞0.05)。
　　以上結果表明:獎勵刺激能夠減弱幼年小鼠的焦慮情緒，而懲罰刺激卻加重了小鼠的焦慮情緒，這可能與獎勵刺激可以促進幼年小鼠紋狀體中神經(jīng)遞質多巴胺的釋放，而懲罰刺激可以抑制小鼠紋狀體多巴胺的釋放有關。同時，獎勵刺激較之懲罰刺激能夠顯著提高