(一)动物研究
目前,大多数缺氧脑损伤研究都是在模拟缺氧环境中检测动物脑结构的变化。Koh和Jensen(2001)未发现急性缺氧成年鼠的组织损伤,但发现痉挛增加的倾向[10]。Owens等人(1997)也有类似发现,早产后缺氧会降低成年鼠癫痫发作阈限,且海马产生微弱的组织改变[11]。缺氧及缺血性缺氧模型研究发现海马CA1区细胞消亡。Grojean等人(2003)发现出生24小时或者7天的幼鼠经历慢性缺氧后,其组织中CA1区神经元明显萎缩[12]。以上研究结果表明,出生后10天内是大脑易损的敏感阶段。在这一阶段AMPA受体的过度表达使新生大鼠易于发展成急性缺氧性癫痫,且会造成长期后遗症[13][14]。
Zola-Morgan等人(1986)证实人类的海马和边缘系统对缺氧特别敏感[15]。研究者发现,大脑额叶也会受连续缺氧的影响[16][17]。Viapiano等人(2001)发现暴露在缺氧环境中的猴子,GABA和GABAA受体的最大结合量下降30%,回到常氧状态后又恢复[18]。
实验室动物研究发现慢性缺氧与急性缺氧的影响相同,包括损伤增加及CA1区细胞数量下降。研究者发现,普遍存在损伤的结构包括海马、丘脑、大脑皮层的2、4、5层、杏仁核和纹状体[19]。Reed等人(1999)用MRI观察了四个严重缺氧伴有顺行性遗忘的个体,发现他们大脑的颞叶中部、海马和海马旁回区有明显损伤[20]。Schulze等人(1990)将被试的血氧浓度控制在 88%~90%(相当于海拔2 500 m),发现海马、下丘脑、大脑皮层和纹状体代谢延迟[21]。Shukitt-Hale等人(1993)发现暴露在海拔5 500 m成年鼠的乙酰胆碱释放下降,莫里斯水迷宫测试中未发现显著损伤[22]。(https://www.daowen.com)
Shukitt-Hale等人(1996)将成年鼠暴露在海拔6 400 m处4天后发现海马的CA3区损伤[23]。Gozal等人(2001)将成年鼠暴露到间歇性缺氧环境中2天后发现海马CA1区细胞凋亡增加,这一变化于14天后恢复[24]。有研究发现,慢性缺氧组CA1区细胞数量下降,但是在莫里斯水迷宫中的常规表现正常,研究者认为存在适应补偿机制弥补了CA1区细胞的损失[25]。这些结果表明当大脑面对长期缺氧时,激活了适应机制,结果是细胞凋亡但是水迷宫测验中表现正常[26]。急性缺氧期红细胞生成素显著上升,极有可能是机体调动了这一补偿机制来减少缺氧产生的损伤,特别是红细胞生成素对神经元损伤具有保护功能。