题目：褪黑素对睡眠剥夺大鼠记忆和行为的影响及机制的实验研究

睡眠剥夺（SD）是指由于各种原因引起的机体睡眠量不足的状态。睡眠剥夺不但可引起动物或人产生疲劳、情绪不良、思维紊乱、甚至抵抗力低下、而且能引起学习记忆受损，行为反应性降低。睡眠剥夺时间越长，对动物与人学习记忆的影响越明显。睡眠剥夺初期，动物与人的行为兴奋性提高，后期则兴奋性下降、学习记忆效率下降。当前日益加快的生活节奏带来了一些不健康的生活方式，越来越多的人们处于一种潜在的睡眠剥夺状态。因此，探讨减少睡眠剥夺对机体影响的措施具有十分重要的意义。 研究发现，睡眠剥夺大鼠脑组织一氧化氮(Nitric Oxide，NO)含量升高，其中额叶及海马NO含量升高更明显。而且随着SD时间的延长，NO含量升高越明显。NO是一种脂溶性的气体，也是自由基。能通过生物膜快速扩散，在神经系统内具有类似神经递质和信息传递的功能。近年研究显示，NO在体内扮演着双重角色，适量NO是学习记忆所必须的, 如机体产生过多NO则会出现神经毒性作用，可诱发神经损伤或使神经元之间产生抑制，影响学习记忆能力。因此，可以推测，睡眠剥夺对大鼠的空间学习记忆能力和行为的影响，可能与NO升高密切相关。丙二醛（Maleic Dialdehyde, MDA）是体内脂质过氧化的产物,其含量高低间接反映自由基对生物大分子的损伤程度。 褪黑素(MT)是一种内分泌激素，为体内抗自由基、抗氧化作用很强的活性物质。大量研究显示，褪黑素对多种原因（如吗啡戒断、缺血再灌注）引起的记忆功能障碍具有改善作用，能抑制脑组织产生过多的NO。但MT对睡眠剥夺致学习记忆障碍是否也有改善作用及其机理何在，尚未见报道。本实验旨在研究褪黑素对睡眠剥夺大鼠学习记忆及行为的影响，并测定大鼠海马及大脑皮层内MDA、NO的含量，以期阐明褪黑素对睡眠剥夺大鼠记忆和行为的作用及其可能机制，为睡眠剥夺引起的记忆和行为障碍的防治提供理论依据。 本研究采用多因素被试内实验设计，设计了三个实验：褪黑素对睡眠剥夺大鼠学习记忆的影响；褪黑素对睡眠剥夺大鼠行为的影响；褪黑素对睡眠剥夺大鼠大脑皮层和海马MDA和NO含量的影响。实验方法：选用健康雄性Sprague Dawley大鼠24只，随即分为3组，对照组：睡眠剥夺+生理盐水（2ml）；实验1组：睡眠剥夺+小剂量褪黑素（5mg/kg，2ml）；实验2组：睡眠剥夺+大剂量褪黑素（15mg/kg，2ml）。让大鼠熟悉，适应睡眠剥夺环境1周，然后，采用小平台水环境法对大鼠进行睡眠剥夺，并且在大鼠适应睡眠剥夺环境的同时，按分组分别给予生理盐水或褪黑素腹腔注射，每日1次，连续注射至睡眠剥夺结束。在睡眠剥夺前用Morris水迷宫法进行大鼠学习记忆的训练、SD48h和SD72h分别测试大鼠在水迷宫中的学习记忆水平；用旷场反应箱在大鼠SD72h后测试行为兴奋性和探索性行为。行为学测试后，处死大鼠，用NO和MDA试剂盒检测大鼠大脑皮层和海马中NO和MDA的含量。 实验结果显示：（1）两个褪黑素实验组都对睡眠剥夺后大鼠水迷宫试验的逃避潜伏期有明显的缩短作用，计量越大，作用越明显。说明褪黑素对睡眠剥夺引起的记忆功能减弱有显著的改善作用。（2）睡眠剥夺72h后，对照组大鼠比实验组大鼠大小便次数增多，易怒、修饰行为增多，说明褪黑素对大鼠的情绪兴奋有抑制作用；同时褪黑素对因睡眠剥夺引起的大鼠行为兴奋性增高、探索性行为增加都有显著的抑制作用，而且褪黑素的剂量越大，抑制作用越强。（3）实验组大鼠大脑皮层和海马NO和MDA的含量明显低于对照组，表明褪黑素对睡眠剥夺大鼠大脑皮层和海马组织中NO和MDA含量的升高都有显著的抑制作用，并在实验剂量范围内有较好的量效关系。 综合实验结果，本实验支持以下结论： 褪黑素能显著改善睡眠剥夺大鼠学习记忆障碍，降低行为兴奋性，同时可显著抑制睡眠剥夺大鼠海马和大脑皮层内MDA、NO含量的升高。提示MT抑制NO及MDA的升高作用，可能是其发挥改善睡眠剥夺对大鼠学习记忆障碍、降低行为兴奋性的重要作用机制之一。