发布时间:2023-09-22 18:08:27
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇医学影像的危害,期待它们能激发您的灵感。
近年来,伴随着国家大力发展滨海新区的一系列政策扶持,国际国内对新区的发展投入了热切关注。在蓬勃向上的大环境驱动下,新区现代服务业发展速度明显加快、产业规模和质量日渐提升。现代化服务的快速发展带来人才的缺口,也为天津高校毕业生们带来职业生涯发展的宝贵机遇。天津市众多高职院校近年来在“以服务为宗旨,以就业为导向”的指导原则下,积极致力于培养职业型、复合型的高端现代服务业从业人员,为地区经济发展建设提供了有力的人才支持。近年来,依托港口优势快速发展的物流业、金融业、外贸业、民航服务、会展业及服务外包业对具备一定专业操作实践能力且外语沟通能力过硬的高职毕业生倍加青睐。这些高职生具备一线操作能力,踏实肯干,交际能力强且可塑性强,在服务型行业中,特别是具有进出口行为的生产企业,外贸、物流等行业中需求很大。由此,英语教学近年来在全国各地特别是沿海地区的高职院校得到了特别的重视,英语作为国际化办公环境中职场人士的必要工具,成为了企业对人才综合素质考核的一项重要指标,也是人才在未来职业生涯发展中必备的竞争优势。高职公共英语教学要积极抓住发展的机遇,顺应人才需求新形势,立足于区域发展定位,从教学模式、内容、教学资源的优化等多方面做出积极调整,打造学生在职业岗位中熟练使用英语进行行业关联的日常业务交流素质和技能,为学生的职业发展服务,从而更好地服务于新区的发展建设。
二、高职公共英语教学应具地区特色并与行业发展紧密对接
在新区一体化经济发展的形势下,英语作为国际化的通用语言,在本地区社会生活和经济贸易中发挥着越来越重要的作用。英语教学只有更贴近学生的实际需要,使学习者体验到其在职业环境中的价值,才能获得长足的发展。因此,高职公共英语课程教学的开展要结合实际场景和岗位需求,而不能一味的将其视其为一门语言学习的过程。
(一)基础英语与行业英语并行的教学定位
高职英语课程体系的建立要以市场需求为导向,应用为主旨,在分析岗位能力要求的基础上,准确合理地制定教学目标,构建以培养职业能力和提高学生综合素质为目标的英语课程。各地高职院校英语教学内容不应该是统一的,应该深度结合地区的经济发展形势及行业特点,最大限度地与学生的未来就业挂钩,使教学内容和课堂模式贴近学生的专业,着力打造学生的行业英语会话能力,进而其综合职业素养。落实到教学实践上,公共英语课程教学应该是基础英语学习逐步过渡到行业英语运用的一个过程。
基础英语教学可以根据不同专业的学生基础及需求设定学时比例,淡化传统教学内容中语法学习及词汇拓展等应试性较强的系统化英语学习,强化听与说的能力训练,以发音技巧、会话习惯、常用生活英语词汇语句入手,为学生创设一个积极、活跃的英语使用氛围,进而逐步自日常办公会话过渡到更为专业的会话、读写能力的培养和学习。各专业的行业英语学习和训练应是个性化的,为本专业的实际需要量身打造教学内容。进而,在各专业有限的《大学英语》课程学时内,最大程度的使基础英语教学中听、说、读、写、译能力有针对性的向具体行业服务特色靠拢。
(二)教材的开发和选用应结合地区职业特点
教材的开发和选用要最大限度的与工作实际以及地区社会经济或人文背景相联系,因此,鼓励高职院校的英语教学结合地区特色,从本校学生的英语基础及职业需求的角度出发,打造适用于不同专业的个性化校本教材。在教学中,教师应善于为学生提供贴近生活,贴近专业的学习和训练,创设现实的语言会话环境,提高学生的学习兴趣和参与积极性,从行业实际出发,引导学生由浅及深,由基础至专业化的训练英语会话能力。
在先阶段的基础英语教学中使用日常英语会话教材作为主教材的补充,分模块分阶段的引导学生进行问候、寒暄、约会、爱好日常交际类交流,培养学生“说”的习惯和技巧。在一定阶段的基础英语学习任务完成以后,各专业的教学实践将使用个性化的口语教材开展分门别类行业英语教学,例如:
a)在国商、物流、金融等涉外专业的《大学英语》教学中,补充使用商务类英语口语教材,教学重点以外事接待,商务会谈,进出口贸易,金融服务等方面的职业会话能力为主;
b) 广告、设计、电脑制作等艺术专业补充使用艺术英语口语教材,会话内容以广告、动画等设计类术语,以及展会用语,客户交流等方面的内容为主;
c) 工科专业补充使用工程英语口语教材,培养学生基本的施工、操作现场英语交流能力。
此外,高职英语教学要实现与专业教学对接,就要做到与各学科有效的共融。因此,英语教学团队应紧密结合行业教学的需求,加强自身的行业英语教学能力。一方面,鼓励英语教师到企业机构进行顶岗培训,提高教师对专业操作的了解。另一方面,英语教学团队应积极的与专业教学团队“打成一片”,共同致力于行业英语教材的打造和教学方法的创新,在教学内容和课堂模式的设计上广泛交流,使英语教学摆脱枯燥乏味的理论讲练模式,真正的把职场情景带到课堂里,使学生在课堂中获得的英语知识和能力,成为日后其职业竞争力中的优势。
(三)教学中强化职场环境下的会话能力
虽然教学改革倡导多年,但目前高职英语的困境依然存在,教学模式依然老旧传统,教学内容和形式依然保守,偏于学术化和理论化。笔者在调研中了解到,多数高职院校依然以英语等级考试通过率作为英语教学评价标准。这就导致学生对英语学习的重视程度依旧停留在“过级”、“取证”上,因此,学习内容多以记单词,学语法,背作文模板为主,并未把和日后将和自己日常生活工作需要最贴近的英语交际能力放在一个重要位置。这样的只会写,不会说的英语水平将成为阻碍学生在未来职业发展中的自身综合能力的一个短板。高职英语教学要不断的创新教学内容,使之更加贴近学生的就业实际,要突破系统性、完整性,充分体现 “实用为主,够用为度”的原则,使其真正满足职业教育的要求。因此,口语会话能力应该作为教学中的突破重点,一切努力将为使学生自信的开口说英语,并且在本专业的工作实践中流利的使用英语而服务。因此,教师要积极打破沉闷的传统英语课堂模式,多创设与学生专业相关的情景进行英语应用能力训练,给学生更多听、说、练的场景,使其在轻松活跃的课堂氛围下,达到使用英语和业务训练的良好效果,为其日后顺利的走进职场,做好提前预热。
【摘要】
目的观察穴位埋线和胰岛素联合应用对拟阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)大鼠学习记忆的影响,并探讨其可能的治疗机制。方法大鼠海马CA1区微量注射冈田酸(Okadaic acid,OA)建立拟AD模型大鼠。肾腧、大椎穴位埋线、胰岛素侧脑室注射。用Morris水迷宫实验检测其学习记忆能力,电镜观察海马CA1区神经元超微结构变化,免疫组化方法观察胆碱乙酰转移酶(ChAT)的表达 。结果与模型组比较,穴位埋线组、联合组的学习记忆能力明显改善(P
【关键词】 阿尔茨海默病 穴位埋线 胰岛素 学习记忆 凋亡 胆碱乙酰转移酶
Abstract:ObjectiveTo study the effects and its possible mechanism of Catgut implantation at acupoint and Insulin on the learning and memory abilities of Alzheimer’s Disease (AD) rats.MethodsOkadaic acid(OA) was injected into hippocampal CA1 region of rats with microdosis repeatedly to establish Alzheimer’s disease-like model ,and then insulin was injected into the lateral ventricle of cerebrum and catgut was implanted in Shenshu and Dazhui acupucture point .The learning and memory capacity of rats were assessed through Morris Water Maze behavioral test. Ultrastructure was observed by electron miscroscope and the expressions of ChAT apoptosis of neurons were examined by immunohistochemistry in hippocampus CA1 region of the rats.ResultsCompared with model group, learning and memory capacity was improved obviously, and the expression of ChAT in hippocampal CA1 region was increased significantly in rats of catgut implantation at acupoint group and combination group, moreover, the effects were better in combination group .ConclusionCombination of Catgut implantation at acupoint and Insulin is more effective than only Catgut implantation at acupoint in Alzheimer’s disease rats,the mechanism might be related with improving ultrastructure in hippocampal CA1 region and function of central cholinergic system.
Key words:Alzheimer’s disease; Catgut implantation at acupoint; Insulin; Learning and memory; Apoptosis; Choline acetyl-transferase
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD) 主要表现为记忆障碍、认知功能减退等胆碱能神经受损所致的神经功能紊乱。其病理特点为老年斑(senile plaques,SP)、神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)及神经元丢失。胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性下降被认为是AD的一个标志性生化特征[1]。目前AD的防治尚无重要突破。针灸通过激发机体潜能、调节全身脏腑功能干预AD的病理过程 [2,3],而胰岛素在促进神经生长发育、调节神经元生长及递质的释放等方面起着重要作用[4]。本课题组前期报道胰岛素具有改善拟AD大鼠学习记忆的功效。本研究采用穴位埋线联合胰岛素处理拟AD大鼠,通过观察海马神经元超微结构,ChAT阳性表达以探讨埋线联合胰岛素对拟AD大鼠学习记忆的影响和可能机制,为中西医结合治疗AD提供实验依据。
1 器材与方法
1.1 动物分组
SD大鼠80只,3~5月龄,体重(280±20) g,雄性、健康,由贵阳医学院动物中心 [合格证号:SCXK(黔)2002-0001]提供。所有大鼠随机分为4组:①对照组;②拟AD模型组(模型组);③肾腧(双)、大椎穴位埋线组(埋线组);④穴位埋线+胰岛素组(联合组)。每组20只。自然条件下饲养,自由饮食。
1.2 试剂和仪器Okadaic acid(OA)(美国Sigma公司),临用前溶解于10%二甲亚砜(DMSO)中,配制成浓度为0.4mmol/L的溶液;抗ChAT多克隆抗体(基因公司)。研究用生物显微镜(德国Leica); 日立-600型透射电镜(日本日立);Morris水迷宫。
1.3 制作拟AD模型模型组、埋线组、联合组大鼠用10%水合氯醛腹腔麻醉(30 mg/100 g)后,固定于大鼠脑立体定位仪上。参照大鼠脑立体定位图谱,将自行设计的十字形套管插入海马CA1区(前囟后3.6 mm,中线右旁开2.4 mm,深度2.7 mm),通过套管将OA溶液0.5 μl注入海马CA1区。5 min注射完毕,留针10 min。隔天注射1次,共5次;对照组用同样方法注入等体积的对照液10% DMSO。术后创面滴加庆大霉素,肌注青霉素5 d预防感染。
1.4 胰岛素侧脑室注射联合组大鼠于拟AD模型制作之时在左侧颅骨钻孔(前囟后1.3 mm,中线左侧1.6 mm,深3.6 mm),注射生物合成人胰岛素0.2 IU(40 IU/ml),5 min注射完毕,留针10 min。隔天1次,共注射5次。对照组、模型组大鼠用同样的方法注射等体积的人工脑脊液。
1.5 肾腧、大椎穴位埋线埋线组大鼠于拟AD模型制作同时,常规消毒后在双侧肾腧穴和大椎穴,用8号针头埋入4/0号5 mm羊肠线,每7天1次。
1.6 大鼠行为学检测实验于海马CA1区首次注射后的第4周开始进行。第1~6天进行定向航行试验,记录60 s内大鼠从入水中到爬上站台所需时间即逃避潜伏期。第7天进行空间探索实验,记录120 s内大鼠在第Ⅲ象限的游泳时间和穿越站台次数。
1.7 灌注取材水迷宫试验结束后,各组取5只大鼠的海马CA1区组织。2.5%戊二醛和1%锇酸固定, Epon812环氧树脂包埋,醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色,透射电镜观察海马CA1区神经元的超微结构。各组剩余大鼠经10 %水合氯醛麻醉后,生理盐水和10%中性甲醛(4℃)灌注,断头取脑,置10%中性甲醛中浸泡固定。取海马注射点前后约3 mm厚标本,经脱水、透明、浸蜡及石蜡包埋后行大鼠海马冠状位切片,片厚4 μm。
1.8 免疫组织化学两步法切片脱蜡至水化, 3%H2O2孵育10 min以灭活内源性过氧化物酶。切片浸入0.01 mol·L-1TBS溶液(pH6.0)中,微波热修复。滴加兔抗ChAT多克隆抗体, 37℃水浴箱孵育45 min。滴加通用型IgG抗体(Fab段)-HRP多聚体,37℃恒温水浴箱孵育20 min ;使用DAB溶液显色;蒸馏水冲洗,复染,脱水,封片。
1.9 显微镜观察采用Leica摄像显微镜观察并照像。计数每张切片4个随机高倍视野中阳性细胞数后取平均值作为计数结果,每组15张切片计数结果取平均值作为最后结果。
1.10 统计学处理应用SPSS11.5统计分析软件包,数据先进行单因素方差分析,多组之间差异两两比较采用SNK检验进行分析,P
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2 结果
2.1 大鼠行为学检测各组大鼠在Morris水迷宫中定向航行实验结果见表1。从第1天开始,模型组与对照组比较,平均逃避潜伏期均明显延长(P
2.2 透射电镜观察海马CA1区神经细胞对照组细胞核形态规则,染色质颗粒细小,均匀分布,细胞器丰富;模型组细胞核形态异常,核膜相对完整,呈皱缩状态,染色质浓缩,分布不均,凝集成块,边集在核膜内侧,细胞器破坏,整个细胞密度明显增加,部分细胞核呈固缩状态;埋线组细胞核形态欠规则,染色质轻度凝集和边集;联合组染色质细小分散,细胞器较丰富,细胞形态接近对照组。
2.3 海马CA1区ChAT的表达正常大鼠海马CA1区锥体层有较多ChAT免疫阳性神经元分布,棕黄色的颗粒主要位于神经元胞质内;模型组与对照组相比,ChAT免疫反应阳性神经元明显减少(P
3 讨论
中医认为AD的发生与肾、脑有密切关系。脑髓的充养,依靠肾的藏精,肾中精气亏虚,脑髓得不到适当的补充,则出现精神意识活动障碍。治疗应以补肾益精为主,开窍醒神为辅[5~7]。足太阳膀胱经下行联络于肾,上行进入颅内联系于脑。“肾腧”穴属膀胱经,刺激该穴可起到补肾益髓的作用。督脉上额交巅上,入络脑。大椎为督脉要穴,又为诸阳之会,刺激本穴能振奋阳气,调节全身脏腑功能,从而起到健脑益髓的作用。穴位埋线是一种融多种疗法、多种效应于一体的复合性治疗方法。羊肠线作为异体蛋白埋入穴位后,以线代针,对机体产生长久的刺激,延长针刺效应时间,增加腧穴功能。
中枢神经系统内广泛存在胰岛素和胰岛素受体(IR), 胰岛素在神经系统中有着特殊的生物学效应。它可以调节神经元对葡萄糖利用,为神经元活动提供能量;同时胰岛素还可促进Ach合成,调节ChAT表达;另外,胰岛素还可抑制糖原合成激酶-3β(GSK-3β)的活性,减少Aβ产生。研究表明,胰岛素及其受体通过激活特殊信号途径参与调控学习和记忆,一方面可通过Grb-r/SOS,Ras/Raf,MEK/MAP激酶等细胞分子机制影响学习记忆的电生理基础长时程记忆的形成;另一方面可通过IRS-1、PI3-激酶、蛋白激酶C参与记忆过程[8]。
神经元丢失是AD的主要病理特征,细胞凋亡在AD神经元丢失中起重要作用。细胞凋亡(apoptosis)是细胞基因控制的一种主动死亡过程。在培养细胞、动物模型以及AD病人的尸解中,均发现细胞凋亡的证据[9,10]。本研究的形态学结果显示模型组大鼠海马神经细胞出现染色质凝集、边集、核固缩等,都是细胞凋亡的典型表现,说明细胞凋亡参与了AD中枢神经系统损害的病理过程,进而引起神经细胞丢失,影响了模型组大鼠学习记忆能力。
中枢胆碱能神经系统与学习记忆关系密切。该系统通过释放乙酰胆碱(Ach)实现并维持学习记忆等功能。ChAT是催化Ach生物合成的限速酶,是反映大脑胆碱能系统功能的标志酶。研究发现,AD患者的认知障碍与中枢胆碱能系统退变密切相关。AD早期即出现基底前脑的胆碱能细胞严重变性,ChAT及Ach含量减少 ,随着病程的进展,ChAT活性明显下降,并且与痴呆的严重程度相关[11]。在本研究中,模型组海马ChAT阳性神经元数量明显减少,由此造成的Ach合成不足可能构成了拟AD大鼠学习记忆能力减退的神经分子生物化学基础。
穴位埋线和胰岛素联合应用与单用穴位埋线比较,大鼠学习记忆能力明显提高,海马神经元超微结构改善, ChAT表达增多。表明穴位埋线和胰岛素联合应用比单用穴位埋线对拟AD大鼠的作用更明显。推测其机理可能为埋线即时效应明显,只能在短时间内调节体内递质、激素、受体之间的活性作用,而胰岛素作用持久,补充了由于多种原因导致的细胞受损而减少的活性物质, 埋线和胰岛素作用侧重各有不同,两者结合,发挥了各自优势,弥补了相互不足,使埋线的效应作用被加强或延长,从而改善了拟AD大鼠学习记忆的能力。
【参考文献】
[1]李晓光,郭玉璞.阿尔茨海默病的最新研究进展[J].中国实用内科杂志,2000,20(12):708.
[2]张卫.针刺对老年痴呆患者智力障碍及血浆AchE活性影响的临床研究[J].中医药学刊,2006,24(2):286.
[3]穆艳云,李忠仁.针药结合治疗阿尔茨海默病临床研究[J].上海针灸杂志,2001,20(3):3.
[4]Korolainen MA, Auriola S, Nyman TA, et al. Proteomic analysis of glial fibrillary acidic protein in Alzheimer′s disease and aging brain [J]. Neuroobiol Dis, 2005,20: 858.
[5]欧江琴,刘良丽. 中医药治疗老年性痴呆研究进展[J].河北中医,2000,22(9):715.
[6]杨济民.老年性痴呆的中医论治[J].中医药研究,2001,17(2):58.
[7]邱幸凡,袁德培,王 平,等.肾虚髓衰、脑络痹阻是老年性痴呆的基本病机[J]. 河南中医学院学报,2006,21(123):11.
[8]Zhao WQ, Alkon DL. Role of insulin and insulin receptor in learning and memory[J]. Mol Cell Endocrinol, 2001,177:125.
[9]Wanli Wei, Darrell D. Norton, Xiantao Wang ,et al. Aβ17–42 in Alzheimer’s disease activates JNK and caspase-8 leading to neuronal apoptosis[J].Brain,2002,125(9):2036.
[摘 要] 目的:探讨电针治疗血管性痴呆(VD)的疗效及可能机制。
方法:实验用4血管阻断模型,用Morris水迷宫测定大鼠学习记忆能力,并用电镜观察鼠脑海马神经元的超微结构变化。
结果:模型大鼠表现明显的学习记忆障碍,逃避潜伏期显著延长;在原平台象限跨越平台次数未明显高于其余3个象限;海马神经元超微结构发生明显改变,神经元损害严重。电针及尼莫通组能显著缩短定位航行试验的逃避潜伏期;在原平台象限跨越平台次数显著多于其余3个象限,与假手术组比无显著差异;海马神经元超微结构变化相对较轻,神经元受损程度明显轻于模型组。
[主题词] 电针;海马/超微结构;学习/针灸效应;记忆/针灸效应;脑缺血/针灸疗法
EffectsofElectroacupunctureonLearningandMemoryAbilityandUltrastruct
uresofHippocampusNeuronsinRatsofWholeCerebralIschemiaWangLi,
LaiXinsheng,LeiWeiwei(GuangzhouUniversityofTCM,Guangdong5104
07,China)[Abstract] Purpose
Toobserveeffectsofelectroacupuncture(EA)
onlearningandmemoryabilityandneuronsofhip
pocampusintheratofvasculardementia(VD).Methods
Infourvesselsocclusion(4vo)modelrats,
Morriswatermazetestswereusedforbehaviouralstudy.
Ultrastructuralchangesofneuronsinhippocampuswereobservedwithtransmi
ssionelectronmicroscope.Results
Themodelanimalsneededmoreescapetime(latency)
thanthecontrolanimalsinplacenavigationtest,
andtheydidnotswimmoretimesinplatformquadrantthanintheothersinspatia
lprobetest.Theultra
structureofneuronsinhippocampuswerealteredobviouslyanddamagedsevere
ly.IntheEAgroupandNimotongroup,
thelatencieswerenotdifferentfromcontrolgroupratsinplacenavigationte
standinthespatialprobetest,
thetwogroupsratsswammoretimesinplatformquadrantthaninotherthreequad
rants.Comparedwiththemodelgroup,
thedamageoftheneuronsofhippocampusintheEAandNimotongroupswasobvious
lyslight.Conclusion
EAcanimprovelearningandmemoryabilityinVDmodelrats,
anditcanalsoimprovemarkedlyultrastracturalalterationofneuronsinbrai
n,inhibitingthedemageofneurons.
[Keywords] Electroacupuncture;Hippocampus/ultrastr;
Learning/acupeff;Memory/acupeff;CerebralIschemia/acupther
血管性痴呆(VascularDementia,VD)是指各种脑血管疾病引起的脑功能障碍而产生的获得性智能损害综合征。学习记忆能力的下降,通常是痴呆的早期表现。目前较为普遍的观点认为,主要是由于多梗塞后对某些中枢结构的损害以及影响了中枢之间的联系而导致痴呆。针灸疗法对VD的智能及社会活动能力康复有积极作用,能明显提高患者的学习记忆能力,但有关机理方面的动物实验研究尚缺乏[1]。为探索针刺治疗VD的疗效和可能机制,我们采用4血管阻断(4Vesselocclusion,4VO)全脑缺血法,建立近似人类学习记忆障碍的大鼠模型,用水迷宫定量测量治疗与非治疗组之间学习记忆能力的差异,并观察鼠脑海马神经元超微结构的变化,为针灸临床防治VD提供实验室依据。
1 材料
1.1 动物及分组成年健康雄性SD大鼠50只,体重200~250g,由广州中医药大学实验动物研究中心提供。模型制作存活大鼠按体重随机分为假手术组、电针组、尼膜通组各10只,模型组11只。
1.2 仪器SDQ30双极射频电凝器(上海手术器械厂),Morris水迷宫,JEM1200EX电子显微镜(日本),D860电针仪(上海)。
1.3 药品尼莫通,由德国拜耳公司提供,批号:CAGFT3。
2 方法
2.1 模型制作方法模型组、电针组、尼膜通组动物按4血管阻断(4Vesselocclusion,4VO)方法制作模型。用10%水合氯醛(0.3ml/100g体重)腹腔麻醉大鼠,背侧颈正中切口,暴露双侧第一颈椎横突翼小孔,用直径0.5mm电凝针插入双侧翼小孔烧灼双侧椎动脉,造成永久性闭塞。24h后腹侧颈正中切口,分离双侧椎动脉,用微动脉夹可逆性夹闭颈总动脉5min,共夹闭3次,每次间隔1h,常规饲养、观察。假手术组手术程序同上,仅暴露4条血管,不发生脑缺血,常规饲养。
2.2 治疗方法术后7天,刀口完全愈合,饮食正常,无肢体残疾,开始给予治疗。
(1)电针组:用28号1寸毫针,于模型大鼠头部“百会”穴斜刺0.5寸、“大椎”穴直刺0.5寸[2](取穴参照林文注等编著的《实验针灸学》),连接电针仪,施以连续波,频率150Hz,强度以大鼠安静耐受为度(约2.0mA),于每天电针1次,留针20min,连续治疗10天。
(2)尼莫通组:大鼠给予尼莫通12mg/kg(将10片共300mg尼莫通先用少量的吐温80混悬,再加蒸馏水至500ml,即为0.6mg/ml的尼莫通混悬液),按20ml/kg体重灌胃,每日1次,连续10天。
(3)假手术组和模型组未予任何治疗。
2.3 检测方法(1)Morris水迷宫[2]行为学检测水迷宫由直径130cm、高50cm水池组成,水深30cm,水温26±1℃。在水池壁标明4个入水点,由此将水池等份为4个象限,任一象限正中放置一个直径12cm、高29cm无色透明的平台,没于水下1cm,水面覆盖塑料泡沫,于术后第18天开始水迷宫试验。程序包括①定位航行试验(placetest),历时6天,每天上下午各4次,将大鼠从四个入水点面向池壁放入水中,记录2min内寻找平台的时间(逃避潜伏期,escapelatency);②空间探索试验(spatialprobetest):定位航行试验结束后撤除平台,然后将鼠任选一入水点放入水中,测其2min内跨原平台及其余3个象限相应平台位置的次数和大鼠在水迷宫外环停留时间。
(2)海马神经元超微结构检测随机取各组大鼠5只,6%水合氯醛(0.3ml/100g体重)大鼠腹腔注射麻醉,暴露心脏,先以生理盐水100ml经主动脉冲洗,继灌注由4%多聚甲醛与1%戊二醛组成的磷酸缓冲液(PH值7.4)约200ml,再持续滴注40min,取脑,分离并留取海马,常规电镜制样,Epon812包埋,超薄切片,透射电镜观察。
3 结果
3.1 行为学检测结果测试时大鼠饮食正常,体重恢复到原有水平,无肢体残疾。
(1)定位航行试验4组大鼠在历时6天训练中寻找平台的平均潜伏期变化见表1。
表1 各组大鼠平均逃避潜伏期
从表1可以看到,假手术组、电针组、尼莫通组平均逃避潜伏期明显短于模型组,这表明模型组大鼠学习获取能力较差。将4组大鼠平均潜伏期进行组间单因素方差分析,差异有非常显著性意义(P<0.01),并作组间两两比较,结果显示电针组大鼠平均潜伏期明显短于模型组(P<0.01),而假手术组和尼莫通组与电针组之间的差异无显著性意义(P>0.05),这表明电针能够改善模型大鼠的学习巩固和再现能力。
(2)空间探索试验撤除平台,四组大鼠2min内跨越原平台及其余3个象限相应平台位置次数。
假手术组大鼠在原平台象限跨相应平台次数为6.30次,其余右侧、对侧、左侧3个象限跨相应平台次数分别为0.90,1.10,2.30;电针组大鼠在原平台象限跨相应平台次数为5.40次,其余右侧、对侧、左侧3个象限跨相应平台次数分别为1.00,0.7,1.50;尼莫通组大鼠在原平台象限跨相应平台次数为5.30次,其余右侧、对侧、左侧3个象限跨相应 平台次数分别为1.30,0.60,1.70,3组大鼠在原平台象限跨相应平台次数明显多于其余3个象限(P<0.01)。模型组在原平台象限跨越相应平台次数为2.67次,另外3个象限分别为2.44,3.00,1.89,4个象限无显著差异(P>0.05)。将4组大鼠在原平台象限跨越相应平台次数作两两比较,电针组明显多于模型组(P<0.01),与尼莫通组和假手术组相比,差异无显著意义(P>0.05)。在水迷宫外环逗留时间假手术组平均为40.3秒,电针组为40.4秒,尼莫通组为47.5秒,模型组为75.8秒,模型组逗留时间比其它3组明显延长(P<0.05)。
3.2 海马神经元超微结构变化假手术组神经元的细胞核(N)呈卵圆形,两层膜()结构清晰、光滑,核周间隙均匀,核内染色质(Ch)均匀分布;胞浆内细胞器丰富,结构完整,可见高尔基氏器(Go)分布,结构呈扁平囊泡平行排列;线粒体(Mi)呈圆形、椭圆形,内嵴清晰可见,基质均匀;粗面内质网(RER)集核周平行排列或散在分布;见少量脂褐素(Lic);大量糖原颗粒(Gl)存在于胞浆中。参见图1。
模型组神经元固缩或肿胀,细胞轮廓模糊,核膜()内陷,锯齿样变,核周间隙扩张或消失;染色质(Ch)凝集成块状或溶解;核周围细胞器减少、崩解、消失,胞浆高尔基体(Go)肿胀呈泡状;线粒体(Mi)肿胀、嵴断裂,部分线粒体内嵴溶解消失,透明成空泡;粗面内质网(RER)扩张,表面核糖体脱落,出现大量脂褐素(Lic)沉积;局部有水肿空白区域()。参见图2。
针刺组与尼莫通组神经细胞组织异常改变明显改善。针刺组核膜完整(),染色质(Ch)均匀,胞浆内细胞器丰富;仅偶见内质网(RER)肿胀,有少量线粒体(Mi)空泡样变化尚未恢复正常,脂褐素(Lic)较多。神经元的损伤虽未完全恢复如假手术组,但较模型组明显减轻,多数神经细胞未见不可逆性损害。尼莫通组仍有部分核膜内陷(),少量染色质(Ch)凝集,核周部分内质网(RER)及高尔基氏体(Go)肿胀,线粒体(Mi)虽未见空泡样变化,嵴断裂仍存在,可见针刺组对神经元的改善作用优于尼莫通组。参见图3与图4。
图1假手术组×12K图2模型组×12K图3电针组×12K图4尼莫通组×12K
4 讨论
本实验采取被广泛应用的4血管阻断法(4VO),引起全脑缺血,其中再灌注损伤和人类因脑血管疾病引起学习记忆能力障碍有很大的相似性。实验结果表明,缺血再灌注损伤后,模型组动物出现明显记忆障碍。而电针组检测其学习记忆行为结果显示,能缩短模型大鼠逃避至平台的潜伏期,并能增加在原平台象限的跨越次数,说明电针能改善全脑缺血大鼠的学习记忆成绩。通过电镜下对海马神经元超微结构的观察,结果显示,电针组比模型组神经元的超微结构变化得到了明显的改善,电针具有保护缺血大鼠脑神经细胞损害的趋势。
百会和大椎均为督脉穴位,百会为“三阳五会”,大椎为“诸阳之会”,督脉与脑密切相关,督脉通于脑,病变在脑,首取督脉。电针2穴,能疏通经络、调节平衡、醒脑开窍、益智复聪。学习记忆属于脑的高级神经活动,而神经元是神经系统功能活动的基本单位。本实验表明针刺疗法对神经系统具有特殊的调节作用,能拮抗神经元的进一步损害,电针明显改善痴呆大鼠的学习记忆能力,与其对脑组织神经元的保护作用密切相关。
尼莫通是目前为止发现的选择性扩张脑血管作用最强的钙通道阻滞剂,进入脑组织后能高度特异性地和海马、皮质的神经元以及大脑内参与学习和记忆区域的钙通道受体结合,相互调节钙离子流入神经细胞,从而影响神经元电学性质及神经介质的平衡,选择性抑制去极化时产生的钙离子过量流入,同时扩张脑血管,增加脑血液的供应,防止缺血状态下对脑细胞带来的损伤,使其保持正常的生理功能,是近年来常用于治疗VD的西药。本动物实验表明,电针和尼莫通对痴呆大鼠记忆障碍及神经元超微结构显著改善作用,显示出针刺治疗VD的潜力,也向我们提示针刺对神经元的保护作用是否与调节脑缺血状态下细胞内钙离子有关。因此,可以设想针刺对VD的治疗可能是具有多系统、多水平、多层次、多靶点的特色,其有关机理需待进一步深入研究。
5 参考文献
1 莫非智,赖新生.针灸治疗血管性痴呆临床研究概况.中国针灸,1998;18(6):579
关键词:学习记忆;突触;海马CA3区;超微结构;跑台运动
中图分类号:G804.7 文献标识码:A 文章编号:1007-3612(2012)03-0063-04
近年来,有关运动与学习记忆关系的研究备受学界关注。长期有规律的适宜运动可促进大鼠的空间学习记忆能力,研究表明,海马CA3区是学习记忆的关键脑区,其突触结构的可塑性变化与学习记忆能力关系密切。有关长时程增强效应(long-term po-tentiation,LTP)的研究资料证实:生活环境变化、行为训练、药物等因素均可引起学习记忆相关脑区神经元的突触修饰或新突触形成。在健身运动日益科学化的今天,如何科学益智地运动,是人们十分关注的问题。不同强度的跑台运动对学习记忆能力到底有何影响?与学习记忆关键脑区有何关联?这些问题的相关性研究资料还很少。本文旨在通过不同强度的跑台运动,探讨其对学习记忆能力及海马区CA3神经元突触结构的影响,为揭示运动与脑科学中易化学习记忆的神经机制研究积累有价值的资料。
1、材料和方法
1.1 动物分组及喂养环境 雄性Wister成年大鼠(购自兰州大学实验动物中心)40只,体重168~220g,被随机分为四组:对照组(C,10只)、低强度运动组(LS,10只)、中强度运动组(MS,10只)、高强度运动组(HS,10只)。所有大鼠在塑料代谢笼(加不锈钢网状盖)分笼喂养,内置消毒木屑。普通饲料喂养,饮自来水。动物室温度在20~23℃,相对湿度在40~60%,自然光照,饲养室、用具每周用紫外灯消毒灭菌一次。
1.2 跑台训练 C组大鼠不运动,笼内自由生活取食。运动组大鼠在跑台(DSPT-202,中国杭州钱江科工贸公司制造)上熟悉运动3d后,LS组大鼠按15 m/min速度运动,每日30 rain;MS组大鼠按25 m/min速度运动,每日30 min;HS组大鼠以25 m/min速度开始运动,每日20 min,后每日以1 m/min增加跑台速度,直至30 m/min终止。各组大鼠每6日休息一日,共计运动60 d。
1.3 回避反应箱制作及STL测试 用木板自制回避反应箱(80×20×45 cm),箱底装有间隔1 cm的细铁条,反应箱被一有孔隔板分为两半部,动物可自由穿行,一侧与电源相连,另一侧不连接电源,为安全区。第60 d,先使所有大鼠熟悉一次性被动回避反应箱环境,后置于反应箱内自由穿行,当到达连接电源的一侧时,用50 v交流电连续刺激5 s。电击后24 h,将每只大鼠置于安全区,用秒表逐只记录其步人潜伏期的时间(step-through latency,STL)。记录所得数据并统计分析。
1.4 动物取材及电镜样品制备 测定完全部动物步入潜伏期的时间后,在深麻醉下(0.4%戊巴比妥钠腹腔注射),用2%多聚甲醛和2.5%戊二醛磷酸缓冲液(pH7.4)经左心室主动脉灌注固定,即刻剥取整脑后置于上述固定液中浸泡3~4 h,再移入20%蔗糖磷酸缓冲液中4℃冰箱过夜。
每组任选5只大鼠整脑,参照鼠脑图谱切取右侧海马CA3区,切下1 mm3组织2块,锇酸固定、漂洗、常规脱水,Epon812包埋,先制成半薄切片,1%甲苯胺蓝染色,光镜定位后,再用LKM超薄切片机制成超薄切片,每块切2片,经枸橼酸铅及醋酸铀染色,共计制成80张铜网,用JEM-1230EX型透射电镜在60K倍下观察并用其CCD(数码照相机)拍照,每张铜网拍片两张,共计拍片160张。
1.5 突触界面结构测量法 将每张60 K倍电镜照片导入Mofic Images Advanced3.1软件中,参照Jones等方法,测量突触界面曲率,即突触界面弧长(a)与弦长(b)之比。平直型界面,弧长等于弦长、曲率为1(图1)。
参照Culdner的方法,用Motic IITlflges Advanced3.1软件测量突触活性区长度和突触后膜致密物质厚度(PSl3),突触间隙宽度用多点平均法测量(图2)。
2、结果
2.1 实验后大鼠STL测定
实验组大鼠运动60 d后,测定了实验组和对照组中每只大鼠电击后24 h的步人潜伏期的时间,其结果见表1。表1结果显示:实验各组均与对照组比较,LS组动物的步人潜伏期时间有显著性差异(P
2.2 电镜观察结果 电镜下观察,所见各组动物海马CA3区的GrayI型突触,符合兴奋性突触的形态特征(图3)。突触界面活性区长度、突触后膜致密物质厚度、突触间隙宽度及曲率的统计结果见表2。
从表2结果我们可以看出,与对照组相比,低强度运动组(LS)大鼠海马CA3区突触后膜致密物质极显著地增厚(图4)。而中强度运动组(MS,图5)和高强度运动组(HS,图6)没有出现显著变化。各运动组之间,所有参数均无统计学差异。这提示低强度运动有较强的激发突触活性区的作用,可能参与突触部位神经递质或其它相关功能物质的合成或释放过程。另外,60K倍电镜下,海马CA3区突触界面呈现不同的类型,具有平直型(突触前膜与突触后膜近似平行,图7)和弯曲型两种。弯曲型又有可分为两种形式:突触后膜向前膜一侧弯曲的,为正向弯曲型;突触前膜向突触后膜一侧弯曲的称负向弯曲型,各突触界面弯曲类型观察统计结果见表3。
由表3结果可见:不同强度跑台运动对大鼠海马CA3区神经元的突触界面类型,没有明显影响。
3、讨论
本实验应用JEM-1230EX型透射电镜在60K倍下观察并用其OCD拍照,将每张照片导人MoticImages Advanced 3.1软件中,用其工具测量了突触间隙宽度、突触后膜致密物质厚度、活性区长度、弧长和弦长、并由此计算了曲率。这种将学习记忆能力与海马CA3区突触结构可塑性变化结合在Motic ImagesAdvanced 3.1软件中,以数码方式处理并呈现,较以往手工测量有较大优点。它可以减少测量误差、节省测量时间,减少主观因素影响,使结果更加客观而可信。
Ader等(1972)曾报道,用一次性被动回避反应箱观测大鼠在不同刺激强度、不同电击时间等因素作用下的记忆保持能力,为后来一次性被动回避反应箱在学习记忆中的广泛应用开创了先河。而后王光建(1987)实验了小鼠一次性被动回避反应参数的影响因素,章子贵(1995)应用此模型测试了小鼠记忆保持能力与海马CA3区突触界面结构的相关性。本实验所用的一次性被动回避反应箱以王光建实验设计为模版,将长、宽、高适度放大自行改建而成,测设方法与章子贵实验较接近,但比其手段更先进和科学,故结果更加可靠、可信。
1949年Hebb在其专著中阐述的“突触修饰”理论,是多半个世纪以来学者们研究学习记忆神经机制的重要理论依据。本实验结果表明:低强度跑台运动对成年大鼠电击后24 h所测STL和海马CA3区神经元突触后膜致密物质厚度(PSI),图8)有显著影响,而中、高强度运动都没有造成显著影响。现已发现:海马是学习记忆的关键脑区,该区神经元突触后膜致密物质增厚,是其兴奋过程的重要表现形式,也是学习记忆能力巩固与加强的形态结构基础。据此可以认为,不同强度运动、学习记忆能力和海马CA3区神经元突触界面结构的可塑性变化三者之间存在着紧密的相关关系。
研究表明:运动能促进人的认知功能、个性和学习记忆能力发展。运动有助于动物海马等脑区神经元增殖、存活和分化,并促进长时程增强(LTP)效应,可提高实验动物的空间记忆和被动逃避记忆能力。国内张辉等的研究也发现:使血管性痴呆大鼠进行转轮、平衡木、网屏等运动训练,可提高它们的空间学习和记忆的能力,易化海马LTP的形成。这些实验结果与本实验结果基本一致。由此可以得出初步结论:低强度有氧运动可以有效促进大鼠学习记忆能力提高。
在突触界面结构上,PSD是最容易改变的参数。相关研究表明,PSD含有多种蛋白质(微管蛋白、肌动蛋白、神经丝蛋白等)和酶,有诸多因素影响其变化。持续光照、连续补Zn、电刺激、脑室内药物注射等均可使相关脑区的PSD增厚或变薄,PSD增厚是突触功能增强的结构基础。我们据此认为,这些蛋白质分子构型的改变,表现为致密物质厚度的增加或减薄。低强度跑台运动提高大鼠学习记忆能力的机制与海马NMDA(N-甲基-D天门冬氨酸)受体亚单位NRI、NR2B以及BDNF(脑源性神经营养因子)基因表达的增加密切相关。谷氨酸是中枢神经系统中最主要的兴奋性递质,NMDA受体是非常重要的突触后成分,其在海马等脑区表达最高,它被激活可介导快速的兴奋性突触传递而形成突触结构和功能的可塑性。具体机制可能是:低强度运动首先引起外周胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)水平增加,其透过血脑屏障使中枢IGF-Ⅰ也相应增加,从而促进c-fos和BDNF的表达。而BDNF能磷酸化实验动物海马突触后NM.DA受体的NRl和NR2单元,形成NRl一NR2复合体,使其处于激活状态。NMDA受体不仅控制Na+、K+通道,而且还控制着Ca2+通道,当NMDA受体被激活时,可引起Ca2+通透性增加,使大量的Ca2+进人胞内,导致胞内游离[Ca2+]升高,进而激活钙调蛋白激酶Ⅱ(CAVIKⅡ),促使CaMKⅡ与NMDA受体亚基NR2B的细胞内C末端结合,这种结合又可激活PKA及Ras/MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)通路,进一步发挥其第二信使的功能,激发LTP产生并引起一系列下游级联反应而合成相关蛋白质,从而造成突触结构和功能的可塑性,易化学习记忆能力。而中、高强度运动不能引起上述系列反应,表现为PSD无明显变化与其学习记忆能力无显著性差异相关联。
关键词:医学影像学;现状;未来;综述
【中图分类号】R473【文献标识码】A【文章编号】1672-3783(2012)04-0140-01
随着医学影像学飞速发展,它在临床医学中的地位不断提高,由X线、超声、放射性核素显像、CT、数字减影血管造成影及介入装置、磁共振成像所组成的医学影像学家族已经成为临床主要的诊断和鉴别诊断方法、医院现在化的重要标志、科学研究的主要手段及医院重要的经济收入来源。现将医学影像学的发展与展望综述如下。
1 医学影像学技术发展的历史回顾
1895年11月8日德国物理学家伦琴发现了一种新型射线(a kind of new rays)。并于11月22日为夫人拍摄了一张手部x线照片,也是人类第一张x线影像。随后,x线被广泛的应用于对疾病的诊断和治疗,形成了放射诊断学和放射治疗学。x线还用于疾病的预防、康复和预后随访。在医学之外,还用于x线衍射分析和工业探伤等多种用途。因此,x线的发现对人类作了重大贡献。1971年亨氏菲尔德发明了CT,将传统的X线的直接成像转变为间接成像,从而奠定了现在影像学的基础,随后出现的MRI、正电子发射型体层摄影术等影像学技术,以及近期出现的分子成像和光成像,使医学影像学在显示形态学状态之外,还能完成组织器官功能检查,并最终在分子和细胞水平显示组织、器官的化学成分和代谢变化。
2 医学影像学现状
曾经在我国长期使用用的x线透视检查的应用逐年减少, 大型医院或者发达地区的中小医院已逐步取消透视, 而代之 以x线摄影检查, 且以DR检查占主导地位。传统 X线造影检查被多排螺旋CT和磁共振成像所取代 首先是 X线脊髓造影检查被 MRI所取代;其次是多排螺旋CT和MRI结合光学内镜逐步取代 X线消化道造影、经静脉肾盂造影和胆道造影等检查;然后是 DSA的诊断性血管造影检查逐步被CT血管成像和MR血管成像所取代。 伴随设备的逐步普及,CT已经成为临床(尤其急诊)最重要的影像检查方法。MRI具有无创伤、 无射线辐射危 害,成像参数多、获得的信息量大,软组织对比度最佳等显著优点,是最活跃的影像学研究手段,已经成为很多重要疾病的确证诊断方法。超声以其设备普及、价格低廉、无创伤、无射线辐射危害、可在病床旁边实施和便于复查等优点, 成为目前临床应用最主要的影像学筛选检查技术。以早年的CT为起点,CT、MRI等设备开始提供横断层面影像。同时,得益于计算机技术的进步,今天已经可以在较短时间内把上述的信息“重组”(reformation)为三维的、分别显示兴趣结构的、带有仿真色彩的,甚至以内窥镜的信息模式显示的“直观信息”。举例说,一个重度创伤的病人可能会有骨折、颅脑损伤、内脏损伤、血管损伤及其他并发症。今天,只需用CT从头到脚在数十秒钟内完成采集,病人即可回病房作急症处理,而放射科医师可使用一次采集的信息分别显示出骨骼、颅脑、内脏、血管等结构与病变,并给急症医师提供“直观的”兴趣结构的三维的、彩色仿真的诊断信息。这样的信息已经超越了大体解剖学的可视能力,达到了即使在手术刀或解剖刀下都不可能完全洞察的水平。
3 医学影像学技术的发展趋势
各种医学影像学设备向小 型化、专门化、高分辨力和超快速化方向发展,MRI和CT的全器官灌注成像得到临床普及应用。虽然目前MSCT主要生产厂家的设计理念和主攻方向不一致,导致彼此设备的差异巨大,但是可以预测,在不远的将来,CT机的构造(包括发生器、X线球管的结构和数量、探测器种类和排数等) 将发生实质性变改, 也许球管和探测器的旋转速度更快,使MSCT的时间分辨力突破50 ms大关,使心脏得到真正的“冻结”,而探测器材质的改进能显著提高MSCT的空间分辨力。 各种介入治疗成为常规有效的治疗方法。集诊断与治疗一体化的医学影像学设备也在不断成熟和普及, 使疾病的诊断更加及时、 准确,治疗效果更佳。应用计算机仿真技术设计外科手术方案、 由影像导航 系统直接引导外科手术入路、确定手术切除范围,并在术中直接应用MRI对病灶切除范围进行现场评价会逐渐普及应用。在影像学网络化的基础上,医学图像处理将成为常规,而服务器软件取代工作站,实现多点同时后处理,并使图像后处理的自动化程度进一步提高。 伴随远程影像学的普及和宽频带网络的应用,医学影像学图像的远程传输更为快捷,图像更加清楚,影像学科医生可以在家里或者在出差旅途中完成诊断报告。
分子成像是医学影像学的热点研究方向之一,伴随分子成像的研究进展,会有多种组织、器官特异性对比剂问世,这些新型对比剂能显示特定基因表达、 特定代谢过程、特殊生理功能,其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强,真正实现疾病早期诊断。开发疗效监测对比剂(或称分子探针),以在最短时间得到治疗的反馈信息, 在分子水平上进行疾病的靶向治疗。除PET外, 其他医学影像学技术也能直接用于药物的研发和监测疗效,在活体早期、连续观察药物或基因治疗 的机制和效果,以利于药物筛选和新药开发。此外,分子成像方法和图像后处理技术将得到持续改进,并开发出用于分子成像的影像学新技术。 医学影像学技术的进展还将导致影像学科内部人员构成发生变化,物理师、数学家、生物医学工程师、计算机专家和循证医学专家占影像科室人员的比例越来越高,针对某种重大疾病可以组建包含内、外科和影像学医生的新型科室。医学影像学检查不仅在诊断与治疗的环节发挥作用,而且可以在疾病预防、健康体检、重大疾病筛查、健康管理、早期诊断、病情严重程度评估、治疗方法选择、疗效评价、康复等环节发挥越来越大的作用,医学影像学科的地位必将不断提高。参考文献
[1] 贺延莉,王亚蓉,殷茜,等.T-PACS在医学影像学实践教学中的应用和优势[J].中国医学教育技术,2011,25(6):657-659
[2] 刘卫宾,韩冬.浅析普通X射线摄影及其应用[J].中国卫生产业,2011,8(11):115-115
[3] 蒋震,沈钧康,宦坚,等.医学影像学研究生读书报告的方法学探讨[J].中华医学教育探索杂志,2011,10(10):1179-1181
[4] 高艳,李坤成,杜祥颖,等.医学影像学教学中比较影像学的重要性[J].中国高等医学教育,2011(11):79-80