二甲双胍对大鼠高原低氧诱导的学习记忆损伤的影响
1.自发活动
旷场自发活动实验是神经药理学研究中最常用的行为学实验之一，常用于研究药物对动物行为活动的影响，主要用于研究动物的活动能力和焦虑情绪，可检测药物对中枢神经的兴奋和抑制作用。利用ANY-maze动物行为分析系统储存、采集、分析视频信号。将旷场划分为25个小格，分为中央区域（中央16格）和周边区域（边缘9格）。以自发活动总路程、中央区域运动时间来评价大鼠自发活动特点。
图11.1 实验流程图
采用完全随机法将大鼠分为两组，分别给予生理盐水和二甲双胍腹腔注射21天，之后对大鼠进行自发活动测试。图11.2检测结果显示，与对照组相比，二甲双胍处理组在自发活动总距离和中央区域运动时间均无明显差异，表明二甲双胍处理并不引起大鼠中枢兴奋或抑制或影响大鼠运动能力。
2.新物体识别
为检测二甲双胍预处理对高原低氧暴露认知损伤的保护作用，首先采用新物体识别实验来检测大鼠短期学习记忆的变化。结果显示，与对照组相比，单纯低压低氧处理组对新物体的识别能力下降了52%（0.3661±0.06986 vs.0.1770±0.03792，p＜0.05，二者之间有显著统计学差异）。与单纯低压低氧组相比，二甲双胍预处理后低压低氧组对新物体识别能力上升了71%，具有明显统计学差异（图11.3）。上述结果表明，高原低氧暴露损伤了大鼠的新物体识别记忆能力，而二甲双胍预处理可以改善低氧对大鼠识别记忆的下降。
图11.2 自发活动检测二甲双胍处理对大鼠运动能力和焦虑的影响
图11.3 二甲双胍减轻低压低氧导致的新物体识别记忆能力下降
3.空间记忆
为进一步验证二甲双胍对低氧诱导的学习记忆损伤的保护，进行另一个行为学实验——水迷宫实验来检测大鼠空间学习记忆的变化。观察到对照组和二甲双胍组均呈现明显的练习效应，随训练时间延长，大鼠找到目标平台的时间（潜伏期）明显缩短，说明大鼠具有正常的学习能力。经5 d学习后，大鼠对平台已有较好的记忆，且两组间潜伏期并无明显差异（图11.4A）。表明二甲双胍处理对正常大鼠学习能力并无显著改善。第5天训练结束后，分别将对照组大鼠和二甲双胍处理组大鼠随机分为常氧组和高原低氧暴露组，处理时间为24 h，处理结束后立即对四组大鼠进行记忆能力的检测。与对照组相比，低压低氧组穿越平台次数和在目标象限运动距离明显减少，而低压低氧前二甲双胍预处理穿越平台次数和在目标象限距离明显增加。与对照组（Control组）相比，高原低压低氧后大鼠在目标象限运动时间和穿越平台次数分别下降了20%和67%，大鼠到达平台潜伏期增加了117%，有显著统计学差异，表明模拟高原低压低氧造成了大鼠的学习记忆能力损伤。与单纯高原低压低氧组相比，高原低压低氧加二甲双胍注射组大鼠在目标象限的运动时间和穿越平台次数分别增加了41%和83%，大鼠到达平台潜伏期下降了62%，有显著统计学差异（图11.4B～图11.4E）。上述结果表明，高原低压低氧处理能损伤大鼠记忆能力，而二甲双胍能改善高原低压低氧对大鼠记忆能力的损伤作用，与新物体识别结果一致。
图11.4 二甲双胍及高原低氧处理对大鼠学习记忆能力影响