【doc】上颈交感神经节摘除对不同光照周期下大鼠睡眠的影响

【doc】上颈交感神经节摘除对不同光照周期下大鼠睡眠的影响 上颈交感神经节摘除对不同光照周期下大 鼠睡眠的影响 :海第二医科大学 ActaUniversitatisMedidnalisSeconflaeShanghai H缸口,霉期 杰斯彬,瓶- 79 / 77一 上颈交感神经节摘除对不同光照周期下大鼠睡眠的影响 ? f海第二医科大学生理教研室林殷利金蓓华张海光蔡葵钱朝霞 ————Rj) 目前认为,光照对睡眠一觉醒节律的影 响主要通过视网膜一丘脑视交叉L核 (SuprachiasmaticnucleusSCN)和室旁核 (paraventricularnucleus.PVN)一脊髓侧角 一 颈交感神经节(superiorervical ganglionsSCG卜一松果体这条神经通路, 改变松果体褪黑素的台成,口丁引起睡眠一一 觉醒昼夜节律l.本工作试图比较犬鼠上二 颈交感神经节摘除前后,不同光照条件F白 天睡眠,觉醒周期有何变化来分析SCG在 光照影响睡眠一一觉醒节律中所起的作. 实验在28只SD雄性大鼠(200300g1 J二进行.在戊巴比妥钠麻醉(4050mg /kg)下堋值脑电图和肌电电极前者系眼 镜螺丝改装而成,拧在颅骨上以不损伤脑 膜,位是右冠状缝前1mm,旁开中线 4ram处和前后园连线中点左右旁开tram 处共3点.肌电电极由银丝=0.3ram)制 成,位置是左右侧颈肌深浅层共3点.术后 将动物分笼饲养,实验室半隔音,保持 24?室温,并按各组需要给予人工光照,水 及饲料不限.在术后一周开始.将大鼠 脑电和肌电信号通过可旋转的信号收集器输 入8导脑电图机记录参数:时阃常数 0.0tS,高频滤波60Hz.纸速25ram/S. 每次记录从午8时半(08:30)持续到F午 4时半f】6:30).记录结果按常舰进行睡眠或 觉醒分析(觉醒:快波脑电和众多肌电;慢 波睡眠:慢波脑电和微弱肌电;异相睡眠: 快波脑电.无肌电).每只大鼠记录3,4次 ——五百工丽教局资助 【一海栖浦生学校 后行双侧SCG切除术术后再休息一周, 然后再作睡眠记录,参数和时间同术前.分 组:(1)正常光照组(L:D=12h:12h),即 06:30~18:30为光照期,】8:30,06:30为黑 暗期.共7例:(2)翻转光照组(D:L=12h: 12h),即06:30,18:30为黑暗期,t8:30 06:30为光照期,共9例;(31短光照组 (L:D:4h:4h),即06:30~10:30,14:30~ 18:30和22:30~02:30为光照期,其余为黑 暗期,共7例;(41正常光照假手术组,光 照条件同第一组,但第二次手术时只切皮, 分离血管神经而不摘除SCG,共5例.各 组实验结果用t检验作手术前后显着性测 定 结果 1.不同光照组白天睡眠一一觉醒时间的 比较 将8小时记录结果分三段进行统计: 08:30,t0:30,10:30,14:30,14:30, t6:30,其目的是便于短光照组和其他组的 比较.各段分别计算觉醒时间fw),慢波睡 眠时f~I(SWS)和异相睡眠时间(PS).结果如 t. (11正常光照组的大鼠在记录的8小时 期间以睡眠为主.睡眠时间长达300h以 上,W,SWS和PS三种状态所占的时阃 与文献报道相似H,这体现了大鼠夜行动物 的特点.(2)5环境光照发生翻转时(D:L= 12h:12h),在记录的8小时内,大鼠的w 时间明显增加,与正常光照组比, P<0.01:而SwS时间明显减少,与正常光 照组比,前6小时有显着差别,P<0.05; 但PS时间在记录期间无显着变化.3当大 E海第二医科大学 ActaUnivetmtatisMedicinalis‰ndEI~Shangha 鼠生活在短时光照条件下(L:D=4h:4h),睡 眠一—觉醒节律被打乱,8小时觉醒和睡眠 时间差不多各占?半,睡眠时相中SWS的 时间比正常光照组大为减少但PS的时间 无明显变化. 2.k颈交感神经节切除前后各组大鼠白 天睡眠一—觉醒时间的变化. 结果见表2. 表1不同光厢组大鼠0睡30,螗30睡眠一觉醒时间(,i?辄) 术前35.7 LDrt-183 B:】2米410 n=】8?59 术前542 D:Lrt137. 8 1212术后42. 3 n:6?垃7 I77382970 ?51=55?192 169892.13349' =48=29?95 l33.550.6253l :9.8=8.1:翘2 14547i8299.1 =liX0?8.4?25.4 6.214.270276 ?I5?23?1.1=33 592R911'. f ?I.0?I.7?1.012. 2 3817.753268 ?l_3?2.6=2.0?33 22458.840.4 ?2.3?6.1-+25?10.2 解1=3表1 1.表2表明,正常光照组SCG切除 后,白天w时间明显减少,8]/,l~j-w总时 间减少r23.0%(P<0,05),sws时间明显 增加,8小时sws总时阃增加了l2盘% (P<0.05),PS时间也明显增加,8小时PS 总时间增加r38.8%(P<001).正常光照 假手术组的w,SwS和PS时间术后均无 明显变化.2.从表2中还可以看出,短光照 组动物的睡眠一觉醒节律尽管已被打乱, 但术后的变化与正常光照组相似,表现为黑 暗期4h的w明显减少和SWS,PS时阃明 显增多.3阍转光照组SCG摘除后,也发 生觉醒减少,睡眠增加的变化,但由于术后 例数太少,这些变化均未达到统计学显着 4?4一0jc_ 堑 们卵."一?.鉴辩 940 —48?面 VoII3NoI1993林殷利等l:颈交感神经节摘除对不同光照周期大鼠睡眠的影响 性. 讨论 睡眠一一觉醒节律是各种昼夜节律中最 为明显的?种.生物节律的形成既是生物体 内在生物钟的作用,也受外环境变化尤其是 光照的影响.本工作通过翻转大鼠的自然光 照周期,看到白天睡眠将减少,觉醒将增 加,这证明光照条件改变确能拖拽(entrain) 自然的睡眠一一觉醒节律.其机制可能是黑暗 中松果体的褪黑素合成量比光照时大…,而 褪黑素对夜行动物来说有增加觉醒作用【5l. 上颈交感神经节在昼夜睡眠一觉醒节 律中起调节作用已为大家所承认l6】,但该神 经节如何起作用.目前有两种说法:Reuss 等171认为SCG有紧张性,它使松果体经常 合成褪黑素,而光照可使SCN神经原兴 奋,后者对SCG的紧张性产生抑制.Klein 等】则认为,黑暗期SCN神经原刺激 SCG,因而使松果体合成褪黑素,而白天 光照则阻断了SCN的信息向SCG传递. 尽管逸峰学者对SCG有无紧张性活动看法 , 但对SCG可促进褪黑素合成,从而 增加大鼠觉醒时间则是一致的本工作观察 到短光照组SCG摘除后4h黑暗期W时间 明显减少的事实也证实了SCG对睡眠一觉 醒的调节作用.至于SCG自身有无紧张性 活动,这是一个值得探讨的问.我们以 为,了解光照期SCG是否仍在发挥作用, 或许对解决这个问题有,一定帮助.我们的工 作看到,正常光照组大鼠在摘除双侧SCG 后,除开始2小时f可能有其它干扰因素) 外,整个光照期的W时间减少,SWS和 PS时间增加,这表明即使在白天光照条件 F.SCG可能在一定程度上仍发挥刺激松 果体的作用,因此当SCG被摘除后,由于 褪黑素合成减少,所以W时间减少.这提 示白天光照期,SCG确有一定程度的紧张 性,尽管大部分已被SCN所抑制. 参考文献 1NichinoH,etalTheroleofsuprachiasmaticnucleiof thehypothalamusintheproductionofcircadianrhythm Bra】nResI976:I1245 2YanovskiJetalStimulationoftheparaventr】cu】arnu cleusareaofthehypothalatnuselevatesurinary 6-hydroxymelatoninduringdaytimeBrainResBull I98719:I29 3ReussSetalTheroleofthehypothalamic paraventrieularnucleifortheregulationofpineal melatoninsynthesis:newaspectsderivedfromthe vasopressin—deficientBrattlebororatNeurosciLett 1990;109:I96 4MouretJetalEffetdelapinealeetomiesurles6tatset rythmesdesommeilduratmaleBrainRes1974:剐97 5Me9deIsonWB.etalEffectsofmelatoninand propranololonsleepoftheratBrainres1980:201:240 6ReussSandSehroderHPrincipalneuronsprojectingto thepinealglandinclo~eassociationwithsmallintensely fluofescent.cellsinthesuperiorcervicalganglionofrats CellTissueRes1988;254:97 7ReussS,eta1.Electricalstimulationofthehypothalamic Daraven【rlcuIarnucleiinhibitspinealmelatonin synthesusinmaleratsNeuroendo—erinology1985;41: 192 8.KleinDC,etalLesionsoftheparaventricularnucleus areaofthehypothalamusdisruptthesuprachiasmatie- spinalcordcircuitinthemelatoninrhythmgenerating systemBrainResBulll98310647 f1991—07—16收稿】