脑、激素与记忆

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脑、激素与记忆

    近年来渗透到神经生物学各个领域的整体行为水平的研究受到异乎寻常的关注，包括基于基因、分子及细胞学方法，研究组织、器官和机体之间的协同作用及其应付自身和外界变化的各种机制。

    研究还表明，脑是最重要的内分泌器官和机体内分泌系统的主要控制者，它可以通过分泌多种神经肽类物质来改变体内激素水平，以协调机体与环境之间的平衡。这种平衡是广泛的、多层次的，涉及生理、生化、认知及行为的变化。同时，脑也是激素作用的重要靶器官，动态平衡过程中的激素水平亦可改变脑的多种功能状态，使之与环境变化相适应。本文将结合我们实验室近年来的工作，简要介绍一些基本问题及研究进展。


几个热点问题及研究进展


(一)脑结构与记忆


　　学习记忆是极有临床和实验际应用价值的研究课题。

　　然而，由于学习记忆过程十分复杂，我们至今对它的了解仍然很有限。

　以往的研究曾经发现，在某些简单学习记忆行为方面，诸如习惯化、敏感化及经典条件反射形成，低等动物与人类遵循共同的行为原则，神经细胞电活动规律也是相似的。随着动物的进化及其生存环境复杂性的相应增加，神经系统逐渐形成了许多相对特殊化的结构，用以完成特定的功能。在高等动物神经系统中，海马被认为是短时记忆形成的关键结构。当海马受损伤时，近期记忆不能保存，而远期记忆不受影响。根据这一特点，临床上对一些疾病的定位或早期诊断有很大帮助，如脑出血、颅脑创伤、颅内肿瘤及早老性痴呆等。目前的研究认为，海马的作用类似一个加工平台，仅接收信息并予以暂时保存，然后将信息分送到其他脑区长期保存，形成以蛋白质合成增加为特征的长时记忆储存。

　长时记忆还涉及神经回路、突触数量及突触效率的变化。

　　人类的记忆行为则更加复杂，例如，根据信息传人途径不同，可分为视觉、听觉、触觉、嗅觉及动觉记忆；根据信息内容不同，可分为语言、图像、时间、空间及情感记忆等。就人类大脑而言，目前仅对语言记忆中枢有相对较多的了解，如中央前回皮层Broca区、枕叶锯状裂附近皮层及颈叶角回皮层分别与运动、视觉、听觉语言记忆有关。研究者最感兴趣的问题仍然是学习记忆功能所依附的神经区域，以及各神经区域之间如何协同作用以完成对信息的加工、整合、储存及提取(隋南，1999)。


　　空间知觉由距离、深度及方向等三种知觉构成。

　　我们的研究工作已经证实了距离、深度及方向三种知觉在行为方式上的可分离性(隋南等，1992，1993，1995)。在Morris迷宫中，海马损毁大鼠寻找隐匿站台是根据自身位置与迷宫边缘之间的距离来判断站台位置的，表现出方向知觉和深度知觉障碍，但距离知觉仍然存在。这种“边缘式”(paratic)策略是以自我参照点(egocentric)的认知方式，与正常大鼠所采用的以外部线索为参照点(allocentric)的“图式”(mapping)策略有本质的区别。

　　大脑皮层(如顶叶或额叶)损毁大鼠采用外部线索为参照点的“趋向式”(taxic)策略搜索目标，但是方向知觉和深度知觉显著弱化。

　　而隔区损毁大鼠的“随机式”策略则同时表现出方向、深度和距离知觉的障碍。

　　研究结果提示：异我参照点的认识加工主要是在大脑皮层以下特别是海马等结构完成；而自我参照点的认知方式则属于趋于上移或进化上发生较晚的功能，主要由大脑若干部位协调完成(隋南等，1992，1993，1995，1997；杨炯炯、隋南等，1997，1998，1999)。隔区则在空间认知整合过程的不可替代性亦被证实(隋南等，1992)。利用损毁和药理学方法对雏鸡一系列脑区的研究发现，雏鸡的中间内侧上纹状体腹核(IMHV)和旁嗅球叶(LPO)是参与学习记忆活动的重要脑区(胡家芬、隋南等，1999，2000；高阳、匡培梓等，1997，1998)。