摘要:在成年啮齿动物中,空间学习可增加海马齿状回的神经发生。此前,啮齿动物大脑中另一个主要的神经发生区,即脑室下区 (SVZ),尚未发现类似的效应。尽管大多数 SVZ 产生的神经元会前往嗅球,但一小部分神经元会横向迁移到纹状体。考虑到纹状体在运动学习中的作用,我们想知道运动学习是否会增加成年 SVZ 神经发生。为了验证这一假设,成年雄性 C57Bl/6 小鼠接受了转棒训练,并注射了 5-乙炔基-2'-脱氧尿苷 (EdU) 来标记分裂细胞。使用了两个对照组:模拟训练小鼠静止坐在静止的转棒上,而幼稚小鼠则留在笼子里。在任务完成后 1、7 和 30 天收集大脑,并用 EdU、双皮质素 (DCX) 和 NeuN 进行免疫组织化学处理,以定量分析不同时间点的神经元增殖和存活情况。FACS 对 EdU 标记的细胞核进行分选作为次要测量。我们发现运动学习会增加 SVZ 神经发生,任务完成后一天,与模拟训练小鼠相比,转棒小鼠的 EdU+ 细胞增加了 1.4 倍,总 EdU 强度增加了 1.8 倍。重要的是,一组使用跑步机代替转棒的对照实验表明,在排除运动作为混杂因素的情况下,跑步小鼠和静止小鼠的 SVZ EdU 标记没有差异。转棒小鼠和模拟训练小鼠的 SVZ 中的 DCX 表达最初升高了 1.7 倍,但 7 天后在模拟训练小鼠中恢复到基线水平,而在转棒训练小鼠中仍保持较高水平。这些结果表明,学习诱导的神经发生会在运动训练后的一周内持续进行。转棒训练任务的影响在纹状体中也持续存在一段时间。在训练后 7 天和 30 天,转棒训练小鼠的纹状体 EdU+ 细胞更加丰富。此外,在训练后 7 天,纹状体中存在迁移的 EdU+ / DCX+ 神经元,尽管很少见,但在训练后 30 天仍可识别出存活的纹状体 EdU+ / NeuN+ 神经元。总体而言,这些结果证明了运动学习在成年啮齿动物 SVZ 中的神经发生影响,并表明运动学习可能会驱动未成熟神经元迁移到纹状体。
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