随着科技进步和发展,噪声对听力系统的损害已在一定 程度上得到控制。噪声对机体神经行为功能的影响,特别是 神经系统亚临床损害,日益为人们所关注^〔1〕。近年来研究表 明,噪声导致的神经行为功能损害发生率明显增加,如精神生 理异常反应、学习记忆能力下降、睡眠剥夺、厌烦反应和消极 社会行为等,特别是对学习记忆的影响,使噪声暴露人群的工 作和学习效率、健康水平及生活质量下降^〔2〕。目前国内外有 关噪声对学习记忆影响的研究主要集中在职业人群流行病学 调查及相关动物学实验,对儿童学习记忆影响的研究报道较 少。本研究选择21 d龄的幼鼠为研究对象,将其持续暴露于 噪声环境中1个月,观察噪声对其学习记忆的影响,为预防噪 声对儿童的神经行为毒性提供科学依据。

健康雄性SD大鼠48只,21 d龄(泸州医学 院动物房),体重为60~ 70 g。

DF1681型噪声信号发生器(长沙精诚建 材仪器科贸有限公司); Morris水迷宫(北京硕林苑科技有限 公司) ;穿梭箱(北京硕林苑科技有限公司); AWA6218C型噪 声声级计(杭州爱华仪器有限公司)。

将48只SD大鼠随机为对照组 和噪声组,每组24只。以DF1681型噪声信号发生器作为声 源,经N型精密声级计标定噪声强度为80 dB(A),其主要频 率范围01 25~ 41 00 kH z,整个过程鼠笼内声压级变化范围不 超过2 dB(A)。噪声组噪声暴露从9: 00- 17: 00,每天8 h,持 续暴露1个月。噪声组与对照组除噪声暴露外其他试验条件 均一致。

噪声暴 露结束后,在噪声组和对照组随机选取幼鼠各12只,用Morris 水迷宫对幼鼠空间学习记忆能力进行测试,测试方法参照文 献^〔3〕。(1)定向航行实验:历时4 d,观察和记录每天幼鼠寻 找平台的逃避潜伏期和有效搜索策略,并计算平均逃避潜伏 期和有效搜索策略百分比。(2)空间搜索实验:即在第4 d最 后1次训练后撤除水下平台,然后任选同一个入水点将幼鼠 面向池壁放入水中,记录第1次跨过平台相应位置的潜伏期 以及120 s内跨过平台相应位置的次数和在原平台象限停留 的时间。

测定噪声暴露结束后,在噪 声组和对照组随机选取大鼠各12只,用穿梭箱对大鼠学习记 忆能力进行测试。测试方法参照文献^〔4〕。实验共5 d,每天 1次,前4 d为训练期,第5 d开始正式实验。大鼠受刺激后 能躲避至对侧暗箱为成功1次,灯光刺激大鼠即能完成穿梭 动作为主动回避反应。主动回避反应次数占总训练次数的百 分比即为主动回避反应率,经电刺激才能完成穿梭动作为被 动回避反应,所需要的时间为被动回避反应潜伏期。

应用SPSS 10.0软件进行统计分析,两个 样本均数间比较用t检验。

在4d Morris水迷宫定航实验中,噪声组幼鼠的平均逃避潜伏 期分别为(57.24±20.11) ,(39.28±11.23),(20.18±6.23),(9.06±2.98) s,对照组幼鼠的平均逃避潜伏期分别为 (39.26±14.86) ,(25.61±6.97),(12.73±4.87) ,(4.11±1.12) s。随着训练天数的增加,2组的寻找平台的平均逃避 潜伏期均缩短,但是噪声组始终较对照组延长,2组差异均有 统计学意义(P < 0.01)。

表 1

表 1 不同组别幼鼠有效搜索策略百分比(%, x±s, n= 12)

表 1 不同组别幼鼠有效搜索策略百分比(%,x±s, n= 12)

Morris水迷宫定航实验结果显示,噪声组和对照组幼鼠 的有效搜索策略百分比随着训练天数增加而增加,但噪声组 幼鼠的有效搜索策略百分比始终低于对照组,差异均有统计 学意义(P < 0.05)。

表 2

表 2 不同组别幼鼠空间搜索实验结果(x±s, n= 12)

表 2 不同组别幼鼠空间搜索实验结果( x±s, n= 12)

在Morris 水迷宫空间搜索实验中,与对照组比较,噪声组幼鼠第1次寻 找原平台的潜伏期明显延长、穿越原平台的次数以及在原平 台象限停留的时间明显缩短,差异均有统计学意义(P < 0.01)。

穿梭箱实验结果显示,噪声组幼鼠主动回避反应率为(61.90±2.16)%, 被动回避反应潜伏期为(11.21±2.86) s,对照组幼鼠主动回 避反应率为(76.05±1.67)%,被动回避反应潜伏期为(5.23± 1.23) s。与对照组比较,噪声组幼鼠的主动回避反应率明 显降低(t= 17195,P = 01000)、被动回避反应潜伏期(PARL) 明显延长(t= 61 57,P = 01000)。

人群调查和实验研究已证实,噪声可以影响神经行为功 能,引起认知能力下降等一系列效应^〔5〕。研究表明^〔6〕,强噪 声暴露可损害成年大鼠的空间学习记忆能力和短时记忆能 力。本次Morris水迷宫定航实验表明,与对照组比较,噪声组 幼鼠寻找平台的平均逃避潜伏期明显延长,有效搜索策略百 分比明显降低,表示噪声暴露可以降低幼鼠的空间学习能力; 空间搜索实验中噪声组幼鼠第1次寻找原平台的潜伏期、穿 越原平台的次数以及在原平台象限停留的时间,均较对照组 明显降低,提示噪声暴露可损害幼鼠记忆能力。穿梭箱实验 表明,噪声组幼鼠主动回避反应率较对照组明显减少,被动回 避反应潜伏期较对照组明显延长,提示噪声暴露降低了幼鼠 的条件性学习记忆能力。研究表明,噪声暴露损害学习记忆 能力可能与海马神经元电活动以及乙酰胆碱、单胺类神经递 质、氨基酸类神经递质以及自由基含量的改变有关^{〔5, 7, 8, 9〕}。故 推测在80 dB(A)噪声暴露下,幼鼠学习记忆能力受损,可能 也与海马神经元电活动以及神经递质含量的变化有一定的关 系,其具体变化情况和机制还有待进一步研究。