内容摘要:兴趣是人类最好的老师,只有激发学生探究兴趣,唤起学生自主学习,才能使学生真正成为学习的主人。因此,我认为小学数学教学的主要任务之一就是努力激发、培养学生学习数学的兴趣,使学生享受到学习的乐趣。本文主要就三点而谈;一是在课堂中激发学生兴趣;二是在生活中触发学生兴趣;三是在评价中保护学生兴趣。
关键词: 小学低年级 兴趣 激发。
回忆读书时对数学的印象,除了做题就还是做题。记得那时自己就在心中默默发誓:长大我要是当数学老师,就决不布置这么多作业,让学生们天天玩。儿时的想法虽然多少有些幼稚,但细想想,教师每天让小小的孩童们握着铅笔,埋头练习、计算,沉迷于题海之中,这样的教学方式也实在不可取。既不符合儿童的年龄特点,也不符合儿童的数学发展规律,更不能引起儿童对数学的兴趣。托尔斯泰曾经说过:“成功的教学,所需的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”兴趣是人类最好的老师,只有激发学生探究兴趣,唤起学生自主学习,才能使学生真正成为学习的主人。兴趣可以孕育愿望,可以滋生动力。古人云:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”。《数学课程标准》强调:在基础教育阶段,数学要着重让学生打好基础,学会应用,激发兴趣,启迪思维。心理学研究也表明:兴趣是指一个人经常趋向于认识、掌握某种事物,力求参与某项活动并且带有积极情绪色彩的心理倾向。人对他所感兴趣的事物总是使他不知不觉地心向神往,表现出注意的倾向。因此,我认为小学数学教学的主要任务之一就是努力激发、培养学生学习数学的兴趣,使学生享受到学习的乐趣。那么怎样才能激发培养学生的学习兴趣呢?现将自己的点滴体会浅谈如下:
一、 在课堂中激发学生兴趣。
在数学课堂教学中,教师应把激发兴趣放在首要位置,使学生热爱数学,让数学课堂扬起兴趣的风帆。
1.导课新颖,诱发兴趣。
“良好的开端,是成功的一半”。如何诱发学生产生与学习内容、学习活动本身相联系的直接学习兴趣,使学生从新课伊始产生强烈的求知欲望是至关重要的。在数学课堂教学中设计一些新颖别致的导语,趣味横生的新课导入,对激发学生学习数学的热情,诱发学生形成主动探新兴趣,将产生重要作用。
例如,教学“年、月、日”时,老师可先设置这样一个疑问:小明今年11岁,可他到现在为止却只过了3个生日,你相信吗?学生经老师这么一问,心中肯定产生了疑惑,11岁本来应该过了11个生日,而他怎么只过了3个生日,这到底是怎么回事呢?当学生产生疑问,学习兴趣被调起以后,教师再顺势引导学生,你想知道是为什么吗?通过这堂课的探究,你就可以找出答案了。学生带着强烈的好奇心和深厚的求知欲望开始了新课的学习,诱发了学生学习数学的积极性,激发了学生的求知欲望?
2.运用直观,激发兴趣。
直观教学把要解决的问题通过教具或实物形象地展示给学生,能帮助学生丰富表象,架起由感性认识到理性认识的桥梁,可以达到理解掌握新知,激发学生学习兴趣的目的。在教学中教师应该充分利用教具和学具,以及多媒体等现代化的教学手段,对知识的重点、难点和关键进行直观、形象的演示,让学生很清楚地知道知识的来龙去脉。这样做既符合学生的心理特点和认知规律,对学生常常具有很强的吸引力,又能激发学生的学习兴趣,我们何乐而不为呢?
例如,教学“长方体的认识”这节课时,让学生把长方体火柴盒的六个面都糊上纸,每两个相对的面糊同样颜色的纸,先让学生观察长方体的面,老师问:长方体有几个面?都什么形状?面与面之间有什么关系?因为学生亲自动手糊过火柴盒又在老师的指导下进行了观察,都能有条有理的把观察的结果叙述出来,每个学生都积极的参加了这一教学活动,兴趣也很高,都争先恐后举手发言,最后又由学生将长方体各部分的特征完整地做了叙述,在此基础上老师又运用准确、简明的数学用语做出总结,使学生从感性认识上升到理性认识。这种运用直观、形象化的手段,不但能激发学生学习的积极性,而且使学生注意力能够集中、持久。学生不仅加深了对知识的理解,而且掌握了学习数学的方法,尝到了学习的甜头?
3.创设情境,引发兴趣。
《数学课程标准》给老师的教学建议中指出“要让学生在生动具体的情境中学习数学”,“让学生在现实情境体验中理解数学”,显然创设情境有利于激发学生学习数学的兴趣和求知欲望,调动学生学习数学的积极性;有利于学生认识数学知识,体验和理解数学,感受数学的力量。因此,教师要充分挖掘教材中的趣味因素,设计能吸引学生的问题,创设直观形象、生动有趣、学生能接受、爱观看、喜参与的学习情境。
例如,教学“圆的认识”时,可以运用多媒体课件进行演示,在轻快的音乐声中把学生带进了这样的一个学习情境:小头爸爸带大头儿子逛公园,大头儿子先坐正方形轮子的小车,小车动不了。接着改乘椭圆形轮子的小车,车开动了,但大头儿子被颠得忽上忽下,惊魂不定。最后他坐在圆形轮子的小车上,小车很平稳地向前滚动,大头儿子开心极了。那么圆形与学过的正方形、长方形、三角形有什么不同?圆形轮子的小车开起来为什么平平稳稳呢?很自然地揭示出新知。通过生动的画面,言简意赅的解说,悦耳动听的音乐,既能激发兴趣,又能创设情境,激发情感,使学生自觉地、迫不及待地投入到学习新知识的过程中,在新课的一开始就让学生处于一种积极的思考状态?
4.动手操作,提高兴趣。
《数学课程标准》强调学生在学习过程中,要动手。教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事数学活动的机会,在动手、自主探索与合作交流的氛围中解除学习中的困惑,更清楚地明确自己的思想,并有机会分享自己和他人的想法。在教学过程中,教师既要重视直观教具的使用,还要尽可能地让学生参加实践操作活动,仅教师的演示,没有学生的亲自操作,学生获得的知识还是比较肤浅的。只有让每个学生都参加实践操作,运用多种感官参加学习活动,才可能使所有学生获得比较充分的感知,才便于储存和提取信息,使学生在动手操作的活动中,提高兴趣,获取知识。
例如,教学“圆柱的侧面积”时,让学生拿不同大小的圆柱形罐头,把外面贴的商标纸剪开,展开后看看是什么形状。有的学生沿着高剪开,展开后得到一个长方形,有的学生沿斜线剪开,展开后是一个平行四边形;有的学生把高瘦的圆柱体罐头沿高剪开,展开后是一个正方形,通过动手操作认识到:把圆柱体的侧面展开,可以是一个长方形也可以是一个平行四边形,它们的长(或底)与圆柱底面周长相等,宽(或高)与圆柱的高相等。当底面周长和高相等时,侧面展开是一个正方形,在此基础上,导出圆柱体的侧面积等于底面周长乘以高。这样学生学得主动、活泼,不仅理解了圆柱体侧面积的概念,掌握了计算侧面积的公式,而且发展了学生的空间观念。这种通过让学生动手操作,参与教学,比看老师做,听老师讲解获得的知识要牢固得多,在参与实践活动中,能够强有力地吸引学生的注意力,使学生在感知的过程中,抽象思维能力得到了发展,体会到成功的喜悦?
5.优化练习,增添兴趣。
教师通过设计一定量的创新练习,让学生在课后去主动探索问题的解决方法与结论,有利于增强学生探究的兴趣,从而开发学生的智力,形成创新意识。《数学课程标准》指出,学生的数学学习内容应当是现实而有意义的,要富有挑战性,它们要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。为此,教师可根据每节课教学的目的与要求,主动设计一些新颖的、有创意的、开放性的问题让学生进行探究,增添学生学习数学的兴趣。
例如,教学“质数和合数”结束新课时设计这样一个练习:同学们根据自己的学号,按老师要求站立,看谁反应快。①学号是质数的同学,②学号是最小合数的同学,③学号既是偶数又是质数的同学,④学号既是合数又是奇数的同学,⑤学号是合数的同学,⑥没有站立过的同学。这样可以把学习气氛推向高潮,让学生带着愉快和渴望学习新知识的心情结束一节课。设计这样的练习可以让学生动手、动脑、动口,多种感官参与练习,达到练一题长一智,练一题多一能之目的。学生在解答题目的过程中,体验到成功的快乐,从而增添了学生学习数学的兴趣。
6.巧妙结课,保持兴趣。
一节好的数学课不仅“课伊始,趣已生;课进行,趣正浓”,而且还要“课结束,趣犹存”。使学生保持良好的学习兴趣。因此,在课堂总结时,教师要精心设计一个新颖有趣、耐人寻味的总结,不仅能巩固知识,保持兴趣,还能进一步激起学生求知的欲望,活跃思维,开拓思路。在热烈、愉快的气氛中把一堂课的教学推向高潮,给学生留下一个激发兴趣的悬念,使课开始引人入胜,课结尾扣人心弦,整个教学过程协调、完美。
例如,教学“分数的初步认识”,新课可以这样结尾:同学们,今天这节课我们学习了分数的初步认识,对分数有了初步的理解,下面我们完成本节课开始时所提出的问题:“一块蛋糕,奶奶吃了这块蛋糕的一半,妈妈吃了这块蛋糕一半的一半,聪聪吃了这块蛋糕的一半的一半的一半”。你能用今天所学的知识来表达吗?当学生们回答出:奶奶吃了一块蛋糕的二分之一,妈妈吃了一块蛋糕的四分之一,聪聪吃了一块蛋糕的八分之一后,再追问:这块蛋糕还剩几分之几?谁吃得多?谁吃得少?为什么?这些知识就是我们下一节要学习的内容,有兴趣的同学可以自己先自学。此课的“尾”就成了彼课的“头”,使新旧课之间有了衔接,把一次一次的课堂教学连贯起来,给学生创造一种学无止境的感觉,有助于保持学生继续学习下去的兴趣?
二、在生活中触发学生兴趣。
数学对儿童来讲是抽象的、陌生的,但生活对儿童来讲则是形象的、熟悉的。如果孩子们能在生活中找到数学模型,沟通数学与生活的联系,枯燥单调的数学理论就会变得生动鲜活起来,与孩子们密切相连的生活事例会使他们又一种特别的亲切感,会一下子拉近学生与数学的距离。
1.开展活动,发展兴趣。
学生在学到一定的数学知识并建立兴趣之后,就不满足于课堂内所学的内容,而把注意力转向课外。这时,教师就要充分利用课外活动时间,组织课外兴趣小组活动,把课堂教学和课外活动有机结合起来,开阔学生的视野,扩大学生的知识面,拓宽学生知识的深度和广度,使学生的数学学习兴趣获得开拓性发展,产生自觉探求数学问题的强大动力。
例如,可以利用课外活动组织学生进行实际测量、实验、制作、数学游戏、问题讨论;举行数学知识竞赛,出刊数学墙报,开展每日一题征解活动。经常开展专题讲座,适时向学生介绍有关数学家的生平趣事、解题方法等。为了使学生对学习数学产生深厚的兴趣,可以以“为什么要学习数学”为题,用讲故事的形式讲解数学的产生和发展、数学内容、数学的作用、学习数学的方法等等?
2.联系生活,触发兴趣。
数学源于生活,又高于生活。课堂教学一定要充分考虑数学发展进程中人类的活动轨迹,贴近学生熟悉的现实生活,不断沟通生活中的数学与教材的联系,使生活和数学融为一体。这样的教学才能有益于学生理解数学、热爱数学,让数学成为学生发展的重要动力源泉。联系生活实际进行知识传授,可展现数学的应用价值,让学生体会生活中处处有数学,数学就在自己身旁,从自己身边的情景中可以看到数学问题,运用数学可以解决实际问题。让学生接触现实生活,明白生活中处处有数学,体会数学的价值,让学生觉得学习数学是有用的,使他们对学习数学更感兴趣。
例如:教学“面积”时可让学生联系身边哪些物体表面的面积大约是1平方厘米、1平方分米、1平方米。学生自然会联想到:拇指的指甲面的面积约1平方厘米,手掌表面的面积约1平方分米,自己用的书桌桌面的面积约1平方米。通过与生活实际相联系,学生的记忆更牢固。因此,教师必须从生活实际出发,使学生感到数学就在身边,触发学生爱学、乐学的情感。
三、在评价中保护学生兴趣。
评价是数学课程的一个重要环节。《新课程标准》对评价问题提出了新的理念与方法,倡导评价的主要目的是为了全面了解学生的数学学习历程,激励学生的学习和改进教师的教学。应建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系。对数学学习的评价要关注学生学习的结果,更要关注他们学习的过程;要关注学生数学学习的水平,更要关注他们在数学活动中所表现出来的情感和态度。如何将以上理念落实在日常的数学教学中呢?
1.考试的内容。
在考试时,不应只是测试学生现成的知识和技能,而也应考查学生运用知识的能力及解决问题的策略。考题的答案不应只是唯一的,而应是多样的。总之,教师应出一些能检查学生的综合能力并能体现学生个性的题目。在出试题时,我进行了以下几方面的改变:
①.删除过多的机械计算题,增加动手操作题。
②.删除需死记硬背的题目,增加开放题、综合应用题。
③.删除远离学生生活实际的应用题,增加学生感兴趣的生活中的数学问题。
例如,在学了10以内加减法以后,可在试题里出这样的内容:请你在5分钟内尽可能多地写出得数是5的算式。
通过学生对这道题的解答,可以清楚地反馈出不同学生数学学习的水平及不同的解题策略。有的学生能凌乱地写出一些学过的得数是5的算式;有的学生能把学过的得数是5的算式都写出来;有的学生能有序地思考并写出全部学过的得数5的算式……对于第一、二种学生,教师可以先鼓励,再引导学生向前迈一步,试着进行有序思考;对第三种学生,教师可以先肯定他们的思考,再引导他们对自己的学习策略进行反思。这样评价,不同层次的学生都能得到鼓励与提高。
2.建立学习档案。
用数学学习档案来评价学生学习的数学过程,可以全程、多样、有效地促进管理目标的达成。学生在收集学习数学记录的过程中,会看到自己一天一天积累起来的知识,会看到自己的进步,认识到自己的学习怎样就是好的,怎样就是不太好的,这也是学生对自己的学习进行客观评价的过程。久而久之,这种对优劣的判断能力会指导孩子如何学习数学,如何克服不良学习习惯。在实践过程中体验自我充实、自我完善,逐渐树立自信心。
在建立数学学习档案袋的基础上,教师可以为学生开辟了一方自我展示区域,供学生办个人数学学习记录展览,如开办“×××个人数学学习成长足迹展”,或“×××学习档案展”等。任何一名同学只要提前向老师提出申请,都可运用那块区域,所展出的学习记录可由自己或在家人朋友的帮助之下设计完成。
3.二次评价与延迟判断。
学生在数学学习上存在差异,教师应该允许一部分学生经过一段时间的努力,逐步达到。因此,教师可以选择推迟做出判断的方法。如果学生自己对某次测验的答卷或作业不满意,可以提出申请,重新学习后再解答。对测试成绩不理想的学生,教师在批改试卷时,对学生做错的地方可以不打叉,而改用打点,在学生订正好以后再把点改成勾,然后记上改正以后的成绩。教师可以据此对学生进行第二次评价。这种“推迟判断”淡化了评价的甄别功能,突出了学生的纵向发展。对于学习有困难的学生,这种“推迟判断”能让他们真正体验到自己的变化、成长和进步,感受到成功的喜悦,从而激发新的学习动力。给学生提供二次评价或延迟判断是保护学生学习信心和热情的有效手段。
例如,我班里的徐豪小朋友,第一次测验成绩只有六十几分。我没有把这一成绩向全班公布,而是在发卷子前提前让他订正。我发现他主要是由于考试速度不快,来不及听老师读题而导致成绩不好的。我与他订正好试卷、分析了原因后在他的试卷上写上了100分。在公布成绩时我以100分作为他的成绩,所以大家(包括他自己)都没有把他当不好的学生看。在以后的考试中,由于徐豪心理上没有压力,考试速度加快,学习成绩也不断得到提高。
教学中对每一个孩子的评价,教师一定要满足学生成就感和心理需要,让学生有获得成功的喜悦,教师对学生有独特见解,有个性特点和有一定科学依据的答题,要敢于放下架子,尊重学生的见解,给予高度的赞扬,使学生在老师的赞赏性评价中获得自信,感受到自我价值的存在。“我能行”的意识会渐渐刻入学生脑海,可谓教师一句评价语,学生将终生受益,将永久阳光灿烂。
兴趣是人类最好的老师,只有激发学生探究兴趣,唤起学生自主学习,才能使学生真正成为学习的主人。为此,在数学教学中,我们应该根据教学内容的特点,结合学生的实际,不断探索激发学生学习兴趣的策略,促进学生轻松愉快的学好数学。
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浅谈学习记忆中的突触可塑性[朗读]
学习记忆是脑的基本功能,学习记忆作为脑内高级活动之一,其实质是信号转导和处理问题,而一切功能的产生都是以特定结构为基础的。人类大脑包含数千亿神经元。突触是指一个神经元与另一个神经元的连接点,它是神经元间信息传递的基础。
1突触可塑性
突触可塑性即突触传递效率在某些因素的作用下可出现不同程度的持续性上调或下调的特性。广义的突触可塑性包括突触传递可塑性、突触发育可塑性和突触形态可塑性。一般如未作特殊说明,即指突触传递可塑性。突触可塑性是神经科学领域近年来进展最快、取得成果最大的研究领域。
2突触前可塑性的结构基础及分子机制
突触前可塑性的结构基础主要有3个:突触囊泡、囊泡内的神经递质以及突触活动区。突触前待释放的囊泡数量与释放概率有关,数量越多,释放概率增大,突触后反应也相对增强。囊泡内的递质浓度是相同的,所以囊泡体积越大其递质含量越多。突触活动区是指搭靠在突触前膜囊泡与电压依赖型钙通道蛋白紧密镶嵌而成的致密区。突触活动区的数量与面积大小并非一成不变,而是在发育后神经活动过程中受到调节而变化。
突触前末梢内蛋白质形成是突触可塑性关键因素之一。囊泡膜和突触前膜的融合是突触前神经递质释放的关键,它们之间的融合需要依赖snarr(solublensfattachmentproteinreceptor)核心复合体的形成。因此,所有介导囊泡融合的分子和所有参与囊泡内吞的分子都有可能参与调节突触囊泡的形态发生和神经递质释放,包括钙离子感受器、各种蛋白激酶、多种突触囊泡膜蛋白。g蛋白可能通过钙离子通道的作用改变其动力学,从而影响钙离子内流。当胞内钙离子浓度增高时,激活各种蛋白激酶,调节神经递质的合成,并使大量储存囊泡内处于制动状态的突触囊泡膜蛋白被camkⅡ磷酸化而解聚,从而动员待释放囊泡进入释放状态。同时,作为钙离子感受器的囊泡蛋白通过磷酸化与去磷酸化来调节胞吐过程。而一些钙离子敏感的酶类如钙调神经磷酸酶等可对胞吐进行负调控。此外,突触后分子还可经过逆行信使形式参与。突触前可塑性的发生过程中,irina等[1]发现ca2+和nmda依赖性的no从突触后释放后可作为逆行信使弥散到突触前膜,诱导出突触前线状伪足,调控突触前活动区的形成,参与突触发生和棘突形成。co、花生四烯酸、血小板激活因子等都可能是逆行性信使。位于突触前膜的gap-43(growthassociatedprotein43)是位于细胞膜上的一种特异性磷蛋白,它是pkc的主要底物蛋白之一。它的磷酸化可释放与之结合的钙调素,刺激f-肌动蛋白和微管蛋白的聚合使生长锥在形态上更具活力,并抵抗其回缩,调节神经末端的出芽。在信号转导的第二信使系统中,受体介导pip2水解产生dag和ip3。dag主要激活pkc,ip3则能诱发肌浆网中的ca2+释放,提高胞浆中ca2+浓度。而磷酸化的gap-43能抑制纯化pip-pip2激酶的活性,从而抑制pip2的产生,对pkc和ca2+进行负反馈。
3突触后可塑性的结构基础及分子机制
突触后可塑性结构基础最重要的是附于突触后膜胞浆侧厚约50nm的一种超微结构-突触后致密物(psd),含有30余种与突触传递紧密相关的蛋白成分。其厚度、长度与面积在长时程增强(ltp)形成中均发现有增加现象,由此推测psd的变化可能是突触功效增强的物质基础。神经递质受体激活后除了引发一系列胞内级联反应,还可激活即早基因(c-fos、c-jun、arc、c-myc),生成蛋白质作为转录调节因子或第三信使,引起细胞功能和结构长时间的适应性改变,具有将短时程信号与长时程改变耦联起来的作用。
突触后神经递质受体中谷氨酸受体(glurs)是形成ltp的关键。根据选择性激动剂的不同,将谷氨酸受体分为五型:n-甲基-d-门冬氨酸(nmda)受体、γ-氨基-3-羟基-5-甲基-4异嗯唑丙酸(又称使君子酸,ampa)受体、海人藻酸(kainicacid,ka)受体、代谢性谷氨酸受体(mglur)和l-2-氨基-4-磷酰丁酸(l-ap4)受体。ampa受体与ka受体合称为非nmda受体。nmda受体与非nmda受体属于配体门控的离子型通道受体,与离子通道相耦联。而mglur和l-ap4受体则属于g蛋白偶联的受体,通过激活细胞内第二信使发挥作用。
ltp的诱发根据是否需要nmda受体的参与分为nmda受体依赖性和非nmda受体依赖性两大类。
经典nmda受体依赖的ltp一般认为需要nmda受体的激活。它既需要受体与配体的结合,还需要突触后膜产生去极化。单次低频刺激ca3锥体细胞发出schaffer侧支就可引起突触后海马ca1细胞产生兴奋性突触后电位(epsp),但这个epsp的时程可被随后迅速产生的双相ipsp所缩短。而高频的强直刺激可引起持续的eaas释放,作用于突触后ampa/ka受体引起神经元去极化,引起epsp累加,以及高频的强直刺激能减弱gaba所介导的抑制效应,引起突触后膜持续去极化,当膜电位去极化至-30~-50mv时,安静时阻挡在nmda受体通道中的mg2+移除,引起nmda受体通道开放,导致细胞外ca2+大量内流,胞内ca2+含量增高可激活一系列级联反应,产生第二信使(camp、ip3、dg),激活各种蛋白激酶,如camkii、pkc、pka和丝氨酸苏氨酸激酶,此外还有一种非第二信使依赖性的酪氨酸蛋白激酶(ptk)。这些蛋白激酶一方面可以直接被ca2+激活,在ltp诱导中起作用,另一方面具有自身磷酸化的功能,对ltp的维持起作用。其中camkii和pkc参与ltp诱导和早期维持,camkii的作用底物十分广泛,能对50余种蛋白进行磷酸化,其中在psd上就发现多于25种蛋白为其底物,能增强突触后膜上的通道功能,调控核内基因表达,调节神经递质的合成、释放,调整细胞骨架,促进神经延伸,被称作“记忆的分子开关”。ptk中src家族与eph家族能对nmda受体的亚基或与之相连的蛋白质磷酸化,使其活性增强并使钙离子内流增加。pka则参与可塑性过程中核内信号转导。在强直刺激后,camp浓度迅速上升,并进一步激活pka,激活的pka进入核内后,磷酸化一种称为creb(camp反应元件结合蛋白)的转录因子,进而调节基因转录和相关蛋白表达,这些对后期ltp的维持是至关重要的[2]。
非nmda受体依赖性ltp的产生主要依靠电压门控性ca2+通道开放,使突触后神经元内ca2+浓度升高。目前对这种非nmda受体依赖的ltp产生机制尚未有统一的认识。
深入研究突触可塑性可以为诸如alzheimer病、帕金森病的治疗和脑外伤后的功能康复提供理论基础,并利用大脑的可塑性来治疗多种疾病包括精神分裂症、帕金森氏病、老年记忆丧失和自闭症等。随着科技和实验技术的飞速发展,对突触和学习记忆的研究会更深入、更彻底,学习记忆的理论也会逐步完善,人类也会越来越聪明和智慧。
1突触可塑性
突触可塑性即突触传递效率在某些因素的作用下可出现不同程度的持续性上调或下调的特性。广义的突触可塑性包括突触传递可塑性、突触发育可塑性和突触形态可塑性。一般如未作特殊说明,即指突触传递可塑性。突触可塑性是神经科学领域近年来进展最快、取得成果最大的研究领域。
2突触前可塑性的结构基础及分子机制
突触前可塑性的结构基础主要有3个:突触囊泡、囊泡内的神经递质以及突触活动区。突触前待释放的囊泡数量与释放概率有关,数量越多,释放概率增大,突触后反应也相对增强。囊泡内的递质浓度是相同的,所以囊泡体积越大其递质含量越多。突触活动区是指搭靠在突触前膜囊泡与电压依赖型钙通道蛋白紧密镶嵌而成的致密区。突触活动区的数量与面积大小并非一成不变,而是在发育后神经活动过程中受到调节而变化。
突触前末梢内蛋白质形成是突触可塑性关键因素之一。囊泡膜和突触前膜的融合是突触前神经递质释放的关键,它们之间的融合需要依赖snarr(solublensfattachmentproteinreceptor)核心复合体的形成。因此,所有介导囊泡融合的分子和所有参与囊泡内吞的分子都有可能参与调节突触囊泡的形态发生和神经递质释放,包括钙离子感受器、各种蛋白激酶、多种突触囊泡膜蛋白。g蛋白可能通过钙离子通道的作用改变其动力学,从而影响钙离子内流。当胞内钙离子浓度增高时,激活各种蛋白激酶,调节神经递质的合成,并使大量储存囊泡内处于制动状态的突触囊泡膜蛋白被camkⅡ磷酸化而解聚,从而动员待释放囊泡进入释放状态。同时,作为钙离子感受器的囊泡蛋白通过磷酸化与去磷酸化来调节胞吐过程。而一些钙离子敏感的酶类如钙调神经磷酸酶等可对胞吐进行负调控。此外,突触后分子还可经过逆行信使形式参与。突触前可塑性的发生过程中,irina等[1]发现ca2+和nmda依赖性的no从突触后释放后可作为逆行信使弥散到突触前膜,诱导出突触前线状伪足,调控突触前活动区的形成,参与突触发生和棘突形成。co、花生四烯酸、血小板激活因子等都可能是逆行性信使。位于突触前膜的gap-43(growthassociatedprotein43)是位于细胞膜上的一种特异性磷蛋白,它是pkc的主要底物蛋白之一。它的磷酸化可释放与之结合的钙调素,刺激f-肌动蛋白和微管蛋白的聚合使生长锥在形态上更具活力,并抵抗其回缩,调节神经末端的出芽。在信号转导的第二信使系统中,受体介导pip2水解产生dag和ip3。dag主要激活pkc,ip3则能诱发肌浆网中的ca2+释放,提高胞浆中ca2+浓度。而磷酸化的gap-43能抑制纯化pip-pip2激酶的活性,从而抑制pip2的产生,对pkc和ca2+进行负反馈。
3突触后可塑性的结构基础及分子机制
突触后可塑性结构基础最重要的是附于突触后膜胞浆侧厚约50nm的一种超微结构-突触后致密物(psd),含有30余种与突触传递紧密相关的蛋白成分。其厚度、长度与面积在长时程增强(ltp)形成中均发现有增加现象,由此推测psd的变化可能是突触功效增强的物质基础。神经递质受体激活后除了引发一系列胞内级联反应,还可激活即早基因(c-fos、c-jun、arc、c-myc),生成蛋白质作为转录调节因子或第三信使,引起细胞功能和结构长时间的适应性改变,具有将短时程信号与长时程改变耦联起来的作用。
突触后神经递质受体中谷氨酸受体(glurs)是形成ltp的关键。根据选择性激动剂的不同,将谷氨酸受体分为五型:n-甲基-d-门冬氨酸(nmda)受体、γ-氨基-3-羟基-5-甲基-4异嗯唑丙酸(又称使君子酸,ampa)受体、海人藻酸(kainicacid,ka)受体、代谢性谷氨酸受体(mglur)和l-2-氨基-4-磷酰丁酸(l-ap4)受体。ampa受体与ka受体合称为非nmda受体。nmda受体与非nmda受体属于配体门控的离子型通道受体,与离子通道相耦联。而mglur和l-ap4受体则属于g蛋白偶联的受体,通过激活细胞内第二信使发挥作用。
ltp的诱发根据是否需要nmda受体的参与分为nmda受体依赖性和非nmda受体依赖性两大类。
经典nmda受体依赖的ltp一般认为需要nmda受体的激活。它既需要受体与配体的结合,还需要突触后膜产生去极化。单次低频刺激ca3锥体细胞发出schaffer侧支就可引起突触后海马ca1细胞产生兴奋性突触后电位(epsp),但这个epsp的时程可被随后迅速产生的双相ipsp所缩短。而高频的强直刺激可引起持续的eaas释放,作用于突触后ampa/ka受体引起神经元去极化,引起epsp累加,以及高频的强直刺激能减弱gaba所介导的抑制效应,引起突触后膜持续去极化,当膜电位去极化至-30~-50mv时,安静时阻挡在nmda受体通道中的mg2+移除,引起nmda受体通道开放,导致细胞外ca2+大量内流,胞内ca2+含量增高可激活一系列级联反应,产生第二信使(camp、ip3、dg),激活各种蛋白激酶,如camkii、pkc、pka和丝氨酸苏氨酸激酶,此外还有一种非第二信使依赖性的酪氨酸蛋白激酶(ptk)。这些蛋白激酶一方面可以直接被ca2+激活,在ltp诱导中起作用,另一方面具有自身磷酸化的功能,对ltp的维持起作用。其中camkii和pkc参与ltp诱导和早期维持,camkii的作用底物十分广泛,能对50余种蛋白进行磷酸化,其中在psd上就发现多于25种蛋白为其底物,能增强突触后膜上的通道功能,调控核内基因表达,调节神经递质的合成、释放,调整细胞骨架,促进神经延伸,被称作“记忆的分子开关”。ptk中src家族与eph家族能对nmda受体的亚基或与之相连的蛋白质磷酸化,使其活性增强并使钙离子内流增加。pka则参与可塑性过程中核内信号转导。在强直刺激后,camp浓度迅速上升,并进一步激活pka,激活的pka进入核内后,磷酸化一种称为creb(camp反应元件结合蛋白)的转录因子,进而调节基因转录和相关蛋白表达,这些对后期ltp的维持是至关重要的[2]。
非nmda受体依赖性ltp的产生主要依靠电压门控性ca2+通道开放,使突触后神经元内ca2+浓度升高。目前对这种非nmda受体依赖的ltp产生机制尚未有统一的认识。
深入研究突触可塑性可以为诸如alzheimer病、帕金森病的治疗和脑外伤后的功能康复提供理论基础,并利用大脑的可塑性来治疗多种疾病包括精神分裂症、帕金森氏病、老年记忆丧失和自闭症等。随着科技和实验技术的飞速发展,对突触和学习记忆的研究会更深入、更彻底,学习记忆的理论也会逐步完善,人类也会越来越聪明和智慧。
摘要:微波辐射对于人体的危害不言而喻,尤其对于学习记忆的影响更加突出。但对于其所造成影响的机制众说纷纭,其中研究较多的包括破坏血脑屏障,损伤遗传物质,影响信号传导,破坏脑实质、脑血流量和影响脑组织酶学等方面。本文就其通过对中枢神经系统学习记忆影响的机制做一简要介绍。
关键词:微波辐射;学习记忆。
随着现代技术的不断发展,在微波技术逐渐的渗透到人们的日常生活中的同时,因其具有出其不意的伤害性而被大众所容易忽略,因此由微波辐射所带来的一系列危害和损伤已然成为了社会中不容忽视的一大问题。
一、微波的整体介绍
微波,一种波长在1mm-1m米之间,频率在300mhz到300ghz之间的电磁波,因其频率比一般的无线电波频率高,故也被称为“超高频电磁波”。根据发射方式不同,微波分为脉冲微波和连续微波。根据频段不同,微波常被划分为特高频(uhf,300~3000mhz)、超高频(shf,3~30ghz)和极高频(ehf,30~300ghz),微波能否造成危害与其能量密度有关,我国微波辐射安全标准为:对于脉冲波,每日8小时连续暴露时,功率密度小于25μw/cm2,每日剂量不得超出200μw·h/cm2;对于连续波,每日8小时连续暴露时,功率密度小于50μw/cm2,每日剂量不得超出500μw·h/cm2[1]。微波所造成的危害主要由辐射导致的,辐射又分为热型和非热型两类,其造成损伤的机理多由两种类型长期共同作用所引起,当损伤达到无法修复的地步,机体便会出现一系列的病理变化[2]。
二、对学习记忆的影响
近年来,由于高新技术尤其是微波技术不断应用于军事以及社会生活中,由其对中枢神经系统所带来的影响也愈发受到人们的关注[3]。其中,由微波辐射所导致的机体学习记忆能力的下降显得尤为突出。研究表明,当人体长时间处于微波辐射中时,主要表现为认知能力的下降[4]、技能掌握速度的空间学习能力的降低以及长期知识储存能力的降低。张彦文等人发现了长时间微波辐射可以导致大鼠脑片海马长时程增强(ltp)诱导明显减弱[5],说明微波辐射可以导致学习记忆能力障碍。微波辐射对于学习记忆能力的影响是一个长期的慢性的积累过程,这一结果shaymaahussein[6]在研究长期在手机辐射下小鼠脑部的变化以及shujunxu[7]在研究辐射对于海马兴奋性突出活动的影响时都已得到证明。
三、可能存在的机制
(一)破坏血脑屏障。
血脑屏障作为外来危害物进入脑部的重要防御系统,其重要作用不言而喻,若血脑屏障受到损害,脑组织的生理活动必然受到影响,其中就包括学习记忆活动。70年代就有学者发现微波辐射可影响脑组织的通透性,其用1.3ghz微波辐射大鼠20min,结果发现原本不能通过血脑屏障的甘露醇可以进入脑内。此外,bahriyesirav等人[8]也发现类似的现象,与对照组相比,暴露在900hz电磁辐射下的实验组雄性和雌性其伊文思蓝的渗出率均有明显增高的趋势,并且随着频率的增长,雄性小鼠中这种趋势更加明显。但也有研究得出了相反的结论,brigittecosquer等人[9]同样用伊文思蓝法评估血脑屏障的完整性,但结果表明没有任何证据可以说明血脑屏障的渗透率发生了改变。因此,对于微波辐射可以损伤血脑屏障目前普遍认为这是正确的,但仍需要更多的论据。
(二)脑组织形态学改变。
有研究表明,暴露在电磁辐射下可导致动物的脑实质发生损伤,尤其是海马处的破坏,可直接导致学习记忆的损伤[10]。此外,也有发现证明微波辐射可通过损害递质传导通路突触[11]或信号传导通路间接影响学习记忆功能。董霁等[12]通过2mw/cm2和11mw/cm2功率的微波辐射对实验大鼠进行照射,探讨微波单次和累积辐射对大鼠学习、记忆能力和脑组织结构的影响,结果证明,11mw/cm2累积辐射后14天,海马和大脑皮质神经元固缩,线粒体肿胀空化,内质网扩张,突触间隙不清,且损伤与辐射剂量呈正相关。目前,普遍认为海马作为人类记忆功能的重要部位,当其受损时将直接导致这一重要功能的丧失,而有研究表明长期处于微波辐射下,可导致这一重要组织形态的改变,juntang等人[13]发现将实验组小鼠放于900mhz,1mw/cm2的微波辐射环境下,与对照组相比其神经纤维可发现损伤并且在血管周围发生严重水肿,此部位的神经元显示也有不同程度的损伤,而且实验组小鼠的认知能力发生了明显的降低。此项实验从正面说明了微波辐射对于学习记忆能力有着直接的损害。
(三)影响神经递质。
神经递质作为机体重要的调节物质,对机体的各种生理性活动至关重要,对学习记忆同样必不可少。孙成峰等[14]用30mw/cm2微波照射大鼠7d,对其进行morris水迷宫实验测量平均逃避潜伏期来反应微波辐射对大鼠学习记忆能力的影响,结果发现辐射组小鼠时间明显长于假辐射组;与此同时还测量了辐射组小鼠的天冬氨酸、谷氨酸等氨基酸含量时,发现与对照组相比较有明显的差异,其他的研究{15-16}也发现了类似的现象。此项结果说明微波辐射可以影响神经递质含量,而众所周知神经递质在机体信号传导的过程中扮演着使者的角色,一旦其含量或者功能发生紊乱,机体的正常生命活动包括学习记忆必然受到影响。
(四)影响血流改变,脑供血量降低。
近年来,随着医学技术不断发展,对于脑部疾病的检查手段也愈发的成熟和多样。而通过对脑血流量的监测来诊断疾病成为不可忽视的一部分。夏玉静等人[17]对使用手机时间不同的对象进行分组研究,结果表明使用时间越长,脑部血流量流动越缓慢,由此可导致脑组织的供血量不足,进一步导致能量供应不足,这一改变是微波辐射导致学习记忆能力降低的主要作用原理。此外,众所周知,脑与脊髓是人体重要的“司令部”,主管着机体机械运动,思想活动等在内的一切生命活动,两者息息相关。jingzhang[18]等人发现将小鼠放于30gy的辐射剂量下,其脊髓的血流量在21天后有着明显的减少,而到90天的时候到达最低点,说明辐射对于脊髓的血流量有着明显的影响,这从另一方面说明微波所造成的辐射有可能通过这一途径来影响学习记忆活动。(五)影响基因转录。
dna作为重要的遗传物质,是机体正常运转的最原始保障,是决定机体所有生命活动正常与否的重要因素,近年来有研究表明微波辐射可以通过破坏dna的完整性[19]或者通过改变基因的有序性,间接影响人体的学习记忆。kanumegha等人[20]发现在1800mhz,比吸收率为0.58mw/kg和2450mhz,比吸收率为0.66mw/kg的低强度微波辐射中测量到老鼠dna损害的程度明显高于900mhz,比吸收率为0.59mw/kg时的微波辐射。这一结果表明当微波辐射的频率高到一定程度时,其可以通过损伤dna来改变基因表达从而进一步导致脑组织蛋白质的异常,duygusahin等人[21]的研究也发现了长期在微波辐射下dna的损伤增加。当然有研究[22]也表明微波辐射可通过损伤dna直接影响蛋白质。
(六)破坏脑组织酶学。
酶类作为机体生命活动不可或缺的一部分,其合成的原料很大一部分来自于食物,benedictc等人[23]研究发现对于同样的小鼠,喂养用微波照射过的食物与未用微波照射的食物相比其体内的sod、cat的含量有明显的降低。mariabenlloch-tinoco[24]的研究也得出微波加热可以导致食物中酶失活的结果,充分说明了微波辐射可以影响酶的活力。酶的主要作用是参与糖的有氧分解来给机体提供能量,而脑组织的一切生理活动都是建立在能量供应充足的基础上,包括学习记忆活动,因此说明微波辐射可以间接的影响脑组织的记忆活动。但有研究表明[25],在微波的暴露下猪的胰蛋白酶活性会增加,这一结果在一定程度上说明微波影响脑组织酶学的机制仍不成熟,还需不断探索。
四、展望
对于微波辐射所造成的伤害和预防至今仍然有很多问题急需解决,有很多认识急需去挖掘,但不可否认微波技术已然成为军事、生活的一个重要板块,在现在乃至未来都扮演着至关重要的角色,因此为了预防此类问题的发生,研究微波技术的损害部位、损伤机理以及如何将微波技术精确地应用到现实中显得尤为重要,希望学者们共同努力,不断前进。
参考文献:
[1]杨瑞.微波对中枢神经系统影响的研究进展[r].国外医学卫生学分册.2004.31(2):73-76。
[2]李凯欣,梁晶,陈玉兰.微波辐射损伤及其治疗药物的研究进展[r].职业与健康.2016.32(11):1552-1555。
[3]mohamedammari,elsabrillaud,christellegamez,etal.effectofachronicgsm900mhzexposureongliaintheratbrain[j].biomedicine&pharmacotherapy.62(2008)273-281。
[4]haijuanli,ruiyunpeng,changzhenwang,etal.alterationsofcognitivefunctionand5-htsysteminratsafterlongtermmicrowaveexposure[j].physiologyandbehavior.140(2015)236–246。
[5]张彦文,安晓静,谢燕.微波辐照对大鼠学习记忆行为和海马ltp影响[j].中国公共卫生.2007.23(2):190-192。
[6]shaymaahussein,abdel-aleemel-saba,monak.galal.biochemicalandhistologicalstudiesonadverseeffectsofmobilephoneradiationonrat’sbrain[j].journalofchemicalneuroanatomy.78(2016)10–19。
[7]shujunxu,weining,zhengpingxu,etal.chronicexposuretogsm1800-mhzmicrowavesreducesexcitatorysynapticactivityinculturedhippocampal neurons[j].neuroscienceletters.398(2006)253–257。
[8]bahiyesirve,nesrinseyhan.effectsofgsmmodulatedradio-frequencyelectromagneticradiationonpermeabilityofblood–brainbarrierinmale&femalerats[j].journalofchemicalneuroanatomy.75(2016)123–127。
[9]brigittecosquer,annepereiradevasconcelos,jurgfrohlich,etal.blood–brainbarrierandelectromagneticfields:effectsofscopolaminemethylbromideonworkingmemoryafterwhole-bodyexposureto2.45ghzmicrowavesinrats[j].behaviouralbrainresearch.161(2005)229–237。
[10]m.stasinopoulou,a.f.fragopoulou,a.stamatakis,etal.effectsofpre-andpostnatalexposureto1880–1900mhzdectbaseradiationondevelopmentintherat[j].reproductivetoxicology.65(2016)248–262.[11]乔思默,胡向军,王丽峰,等.微波辐射对大鼠海马结构和功能的影响及突触素Ⅰ在其中的作用[j].军事医学.2013.37(2):126-129。
[12]董霁,彭瑞云,王水明,等.不同条件微波辐射致大鼠学习和记忆能力及脑组织结构改变的影响研究[j].军事医学.2011,35(5):347-350。
[13]juntang,yuanzhan,limingyang,etal.exposureto900mhzelectromagneticfieldsactivatesthemkp-1/erkpathwayandcausesblood-brainbarrierdamageandcognitiveimpairmentinrats[j].brainresearch.1601(2015)92-101。
[14]孙成峰,赵黎,胡少华,等.微波辐射对大鼠学习记忆功能和海马相关神经递质的影响[j].中国体视学与图像分析.2012.17(1):61-64。
[15]马迪,彭瑞云,高亚兵,等.微波辐射对大鼠学习记忆与海马组织中神经递质的影响研究[j].军事医学.2011.35(2):104-106。
[16]徐方剑,王逸文,陆寒烨,等.低功率密度微波辐射对小鼠学习记忆的影响[j].环境与职业医学.2017.37(1):76-78。
[17]夏玉静,郝凤桐,周克明,等.移动电话微波辐射对人脑血流动力学的影响[j].中国劳动卫生职业病杂志.2003.21(5):372-374。
[18]jingzhang,liwei,wanliangsun,etal.radiation-inducedendothelialcelllossandreductionoftherelativemagnitudeofthebloodflowintheratspinalcord.brainresearch.1583(2014)193-200。
[19]r.paulraj,j.behari.singlestranddnabreaksinratbraincellsexposedtomicrowaveradiation[j].mutationresearch.596(2006)76–80。
[20]kanumegha,pravinsuryakantraodeshmukh,basudevbanerjee,etal.lowintensitymicrowaveradiationinducedoxidativestress,inflammatoryresponseanddnadamageinratbrain[j].neurotoxicology.51(2015)158–165。
[21]duygusahin,elcinozgur,goknurguler,etal.the2100mhzradiofrequencyradiationofa3g-mobilephoneandthednaoxidativedamageinbrain[j].journalofchemicalneuroanatomy.75(2016)94–98。
[22]sunlixia,yaoke,wangkaijun,etal.effectsof1.8ghzradiofrequencyfieldondnadamageandexpressionofheatshockprotein70inhumanlensepithelialcells[j].mutationresearch.602(2006)135–142。
[23]benedictc.eke,norbertn.jibiri,evelynn.bede,etal.effectofingestionofmicrowavedfoodsonserumanti-oxidantenzymesandvitaminsof albinorats[j].journalofradiationresearchandappliedsciences.10(2017)148-151。
[24]mariabenlloch-tinocoa,martaigual,doloresrodrigo,etal.comparisonofmicrowavesandconventionalthermaltreatmentonenzymesactivityandantioxidantcapacityofkiwifruitpuree[j].innovativefoodscienceandemergingtechnologies.19(2013)166–172。
[25]samazinani,bdelong,hyan.microwaveradiationacceleratestrypsin-catalyzedpeptidehydrolysisatconstantbulktemperature[j].tetradetronletters.2015,56(42):5804-5807。
关键词:微波辐射;学习记忆。
随着现代技术的不断发展,在微波技术逐渐的渗透到人们的日常生活中的同时,因其具有出其不意的伤害性而被大众所容易忽略,因此由微波辐射所带来的一系列危害和损伤已然成为了社会中不容忽视的一大问题。
一、微波的整体介绍
微波,一种波长在1mm-1m米之间,频率在300mhz到300ghz之间的电磁波,因其频率比一般的无线电波频率高,故也被称为“超高频电磁波”。根据发射方式不同,微波分为脉冲微波和连续微波。根据频段不同,微波常被划分为特高频(uhf,300~3000mhz)、超高频(shf,3~30ghz)和极高频(ehf,30~300ghz),微波能否造成危害与其能量密度有关,我国微波辐射安全标准为:对于脉冲波,每日8小时连续暴露时,功率密度小于25μw/cm2,每日剂量不得超出200μw·h/cm2;对于连续波,每日8小时连续暴露时,功率密度小于50μw/cm2,每日剂量不得超出500μw·h/cm2[1]。微波所造成的危害主要由辐射导致的,辐射又分为热型和非热型两类,其造成损伤的机理多由两种类型长期共同作用所引起,当损伤达到无法修复的地步,机体便会出现一系列的病理变化[2]。
二、对学习记忆的影响
近年来,由于高新技术尤其是微波技术不断应用于军事以及社会生活中,由其对中枢神经系统所带来的影响也愈发受到人们的关注[3]。其中,由微波辐射所导致的机体学习记忆能力的下降显得尤为突出。研究表明,当人体长时间处于微波辐射中时,主要表现为认知能力的下降[4]、技能掌握速度的空间学习能力的降低以及长期知识储存能力的降低。张彦文等人发现了长时间微波辐射可以导致大鼠脑片海马长时程增强(ltp)诱导明显减弱[5],说明微波辐射可以导致学习记忆能力障碍。微波辐射对于学习记忆能力的影响是一个长期的慢性的积累过程,这一结果shaymaahussein[6]在研究长期在手机辐射下小鼠脑部的变化以及shujunxu[7]在研究辐射对于海马兴奋性突出活动的影响时都已得到证明。
三、可能存在的机制
(一)破坏血脑屏障。
血脑屏障作为外来危害物进入脑部的重要防御系统,其重要作用不言而喻,若血脑屏障受到损害,脑组织的生理活动必然受到影响,其中就包括学习记忆活动。70年代就有学者发现微波辐射可影响脑组织的通透性,其用1.3ghz微波辐射大鼠20min,结果发现原本不能通过血脑屏障的甘露醇可以进入脑内。此外,bahriyesirav等人[8]也发现类似的现象,与对照组相比,暴露在900hz电磁辐射下的实验组雄性和雌性其伊文思蓝的渗出率均有明显增高的趋势,并且随着频率的增长,雄性小鼠中这种趋势更加明显。但也有研究得出了相反的结论,brigittecosquer等人[9]同样用伊文思蓝法评估血脑屏障的完整性,但结果表明没有任何证据可以说明血脑屏障的渗透率发生了改变。因此,对于微波辐射可以损伤血脑屏障目前普遍认为这是正确的,但仍需要更多的论据。
(二)脑组织形态学改变。
有研究表明,暴露在电磁辐射下可导致动物的脑实质发生损伤,尤其是海马处的破坏,可直接导致学习记忆的损伤[10]。此外,也有发现证明微波辐射可通过损害递质传导通路突触[11]或信号传导通路间接影响学习记忆功能。董霁等[12]通过2mw/cm2和11mw/cm2功率的微波辐射对实验大鼠进行照射,探讨微波单次和累积辐射对大鼠学习、记忆能力和脑组织结构的影响,结果证明,11mw/cm2累积辐射后14天,海马和大脑皮质神经元固缩,线粒体肿胀空化,内质网扩张,突触间隙不清,且损伤与辐射剂量呈正相关。目前,普遍认为海马作为人类记忆功能的重要部位,当其受损时将直接导致这一重要功能的丧失,而有研究表明长期处于微波辐射下,可导致这一重要组织形态的改变,juntang等人[13]发现将实验组小鼠放于900mhz,1mw/cm2的微波辐射环境下,与对照组相比其神经纤维可发现损伤并且在血管周围发生严重水肿,此部位的神经元显示也有不同程度的损伤,而且实验组小鼠的认知能力发生了明显的降低。此项实验从正面说明了微波辐射对于学习记忆能力有着直接的损害。
(三)影响神经递质。
神经递质作为机体重要的调节物质,对机体的各种生理性活动至关重要,对学习记忆同样必不可少。孙成峰等[14]用30mw/cm2微波照射大鼠7d,对其进行morris水迷宫实验测量平均逃避潜伏期来反应微波辐射对大鼠学习记忆能力的影响,结果发现辐射组小鼠时间明显长于假辐射组;与此同时还测量了辐射组小鼠的天冬氨酸、谷氨酸等氨基酸含量时,发现与对照组相比较有明显的差异,其他的研究{15-16}也发现了类似的现象。此项结果说明微波辐射可以影响神经递质含量,而众所周知神经递质在机体信号传导的过程中扮演着使者的角色,一旦其含量或者功能发生紊乱,机体的正常生命活动包括学习记忆必然受到影响。
(四)影响血流改变,脑供血量降低。
近年来,随着医学技术不断发展,对于脑部疾病的检查手段也愈发的成熟和多样。而通过对脑血流量的监测来诊断疾病成为不可忽视的一部分。夏玉静等人[17]对使用手机时间不同的对象进行分组研究,结果表明使用时间越长,脑部血流量流动越缓慢,由此可导致脑组织的供血量不足,进一步导致能量供应不足,这一改变是微波辐射导致学习记忆能力降低的主要作用原理。此外,众所周知,脑与脊髓是人体重要的“司令部”,主管着机体机械运动,思想活动等在内的一切生命活动,两者息息相关。jingzhang[18]等人发现将小鼠放于30gy的辐射剂量下,其脊髓的血流量在21天后有着明显的减少,而到90天的时候到达最低点,说明辐射对于脊髓的血流量有着明显的影响,这从另一方面说明微波所造成的辐射有可能通过这一途径来影响学习记忆活动。(五)影响基因转录。
dna作为重要的遗传物质,是机体正常运转的最原始保障,是决定机体所有生命活动正常与否的重要因素,近年来有研究表明微波辐射可以通过破坏dna的完整性[19]或者通过改变基因的有序性,间接影响人体的学习记忆。kanumegha等人[20]发现在1800mhz,比吸收率为0.58mw/kg和2450mhz,比吸收率为0.66mw/kg的低强度微波辐射中测量到老鼠dna损害的程度明显高于900mhz,比吸收率为0.59mw/kg时的微波辐射。这一结果表明当微波辐射的频率高到一定程度时,其可以通过损伤dna来改变基因表达从而进一步导致脑组织蛋白质的异常,duygusahin等人[21]的研究也发现了长期在微波辐射下dna的损伤增加。当然有研究[22]也表明微波辐射可通过损伤dna直接影响蛋白质。
(六)破坏脑组织酶学。
酶类作为机体生命活动不可或缺的一部分,其合成的原料很大一部分来自于食物,benedictc等人[23]研究发现对于同样的小鼠,喂养用微波照射过的食物与未用微波照射的食物相比其体内的sod、cat的含量有明显的降低。mariabenlloch-tinoco[24]的研究也得出微波加热可以导致食物中酶失活的结果,充分说明了微波辐射可以影响酶的活力。酶的主要作用是参与糖的有氧分解来给机体提供能量,而脑组织的一切生理活动都是建立在能量供应充足的基础上,包括学习记忆活动,因此说明微波辐射可以间接的影响脑组织的记忆活动。但有研究表明[25],在微波的暴露下猪的胰蛋白酶活性会增加,这一结果在一定程度上说明微波影响脑组织酶学的机制仍不成熟,还需不断探索。
四、展望
对于微波辐射所造成的伤害和预防至今仍然有很多问题急需解决,有很多认识急需去挖掘,但不可否认微波技术已然成为军事、生活的一个重要板块,在现在乃至未来都扮演着至关重要的角色,因此为了预防此类问题的发生,研究微波技术的损害部位、损伤机理以及如何将微波技术精确地应用到现实中显得尤为重要,希望学者们共同努力,不断前进。
参考文献:
[1]杨瑞.微波对中枢神经系统影响的研究进展[r].国外医学卫生学分册.2004.31(2):73-76。
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[4]haijuanli,ruiyunpeng,changzhenwang,etal.alterationsofcognitivefunctionand5-htsysteminratsafterlongtermmicrowaveexposure[j].physiologyandbehavior.140(2015)236–246。
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[9]brigittecosquer,annepereiradevasconcelos,jurgfrohlich,etal.blood–brainbarrierandelectromagneticfields:effectsofscopolaminemethylbromideonworkingmemoryafterwhole-bodyexposureto2.45ghzmicrowavesinrats[j].behaviouralbrainresearch.161(2005)229–237。
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[15]马迪,彭瑞云,高亚兵,等.微波辐射对大鼠学习记忆与海马组织中神经递质的影响研究[j].军事医学.2011.35(2):104-106。
[16]徐方剑,王逸文,陆寒烨,等.低功率密度微波辐射对小鼠学习记忆的影响[j].环境与职业医学.2017.37(1):76-78。
[17]夏玉静,郝凤桐,周克明,等.移动电话微波辐射对人脑血流动力学的影响[j].中国劳动卫生职业病杂志.2003.21(5):372-374。
[18]jingzhang,liwei,wanliangsun,etal.radiation-inducedendothelialcelllossandreductionoftherelativemagnitudeofthebloodflowintheratspinalcord.brainresearch.1583(2014)193-200。
[19]r.paulraj,j.behari.singlestranddnabreaksinratbraincellsexposedtomicrowaveradiation[j].mutationresearch.596(2006)76–80。
[20]kanumegha,pravinsuryakantraodeshmukh,basudevbanerjee,etal.lowintensitymicrowaveradiationinducedoxidativestress,inflammatoryresponseanddnadamageinratbrain[j].neurotoxicology.51(2015)158–165。
[21]duygusahin,elcinozgur,goknurguler,etal.the2100mhzradiofrequencyradiationofa3g-mobilephoneandthednaoxidativedamageinbrain[j].journalofchemicalneuroanatomy.75(2016)94–98。
[22]sunlixia,yaoke,wangkaijun,etal.effectsof1.8ghzradiofrequencyfieldondnadamageandexpressionofheatshockprotein70inhumanlensepithelialcells[j].mutationresearch.602(2006)135–142。
[23]benedictc.eke,norbertn.jibiri,evelynn.bede,etal.effectofingestionofmicrowavedfoodsonserumanti-oxidantenzymesandvitaminsof albinorats[j].journalofradiationresearchandappliedsciences.10(2017)148-151。
[24]mariabenlloch-tinocoa,martaigual,doloresrodrigo,etal.comparisonofmicrowavesandconventionalthermaltreatmentonenzymesactivityandantioxidantcapacityofkiwifruitpuree[j].innovativefoodscienceandemergingtechnologies.19(2013)166–172。
[25]samazinani,bdelong,hyan.microwaveradiationacceleratestrypsin-catalyzedpeptidehydrolysisatconstantbulktemperature[j].tetradetronletters.2015,56(42):5804-5807。
[摘要]目的探讨年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力的影响。方法取4周龄昆明小鼠14只,随机分为对照组和模型组,模型组小鼠每日腹腔注射150mg/(kg·d)的d-半乳糖诱导年龄相关性听力损失(arhl)模型,对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水,持续2个月。分别于注射前及注射后1个月和2个月,检测小鼠听力的损害。听脑干反应(abr)检测小鼠听觉功能,morris水迷宫实验检测小鼠学习以及能力。结果造模2个月后模型组小鼠abr阈值显著升高,并且与对照组相比,存在显著性差异(p<0.01),arhl小鼠模型造模成功。arhl小鼠潜伏期和上台前路程均显著长于对照组(p<0.05),并且在目标象限游泳时间和穿越平台次数也显著减少(p<0.05)。结论年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降,记忆保持能力也有所下降。
[关键词]年龄相关性听力损失;学习记忆能力;听脑干反应;morris水迷宫。
[中图分类号]r392 [文献标识码]a [文章编号]1673-9701(2019)05-0031-03。
[abstract]objectivetoinvestigatetheeffectofage-relatedhearinglossonlearningandmemoryabilityinmice.methods14kunmingmiceof4weeksoldwererandomlydividedintocontrolgroupandmodelgroup.themiceinthemodelgroupwereintraperitoneallyinjectedwith150mg/(kg·d)d-galactosetoinduceage-relatedhearingloss(arhl)model.thecontrolgroupwasintraperitoneallyinjectedwiththesamedoseofnormalsalinefor2months.thehearingimpairmentofthemicewastestedbeforeinjectionandat1monthand2monthsafterinjection,respectively.theauditorybrainstemresponse(abr)wasusedtodetecttheauditoryfunctionofmice,andthemorriswatermazetestwasusedtodetectthelearningandabilityofmice.resultsafter2monthsofmodeling,theabrthresholdofthemodelgroupwassignificantlyincreased,andtherewasasignificantdifferencebetweenthemodelgroupandthecontrolgroup(p<0.01).thearhlmousemodelwassuccessfullymodeled.thelatencyandthepre-stationarypathofarhlmiceweresignificantlylongerthanthatofthecontrolgroup(p<0.05),andtheswimmingtimeandthenumberofcrossingplatformsinthetargetquadrantwerealsosignificantlydecreasedinthearhlmice(p<0.05).conclusiontheage-relatedhearinglossmodelmicehavedecreasedlearning,memoryabilityandmemoryretention
[keywords]age-relatedhearingloss;learningandmemoryability;auditorybrainstemresponse;morriswatermaze
老年性耳聋即年龄相关性听力损失(age-relatedhearingloss,arhl),是指随着年龄的增长,听觉器官发生缓慢的进行性老化,主要表现为高频听力下降,并逐渐累及低频听力。近年研究发现学者发现[1],arhi患者数量比以前有明显增加。并且研究发现在60岁以上人群中,35%~55%患有不同程度的听力障碍[2],而相关研究预测至2050年60岁以上人口将达4.91亿,因此arhi患者数量巨大,越来越受到人们的关注[3]。2014年franklin等的研究显示听力损失与痴呆、抑郁、平衡失调和跌倒风险的增加相关,且发生痴呆的风险随着基线听力损失的严重程度线性增加(每10db听力损失风险增加1.27倍)[4,5]。taljaard和olaithe于2016年发布了一项由5534名听力损失患者参与的大型meta分析显示听力受损程度与一般认知之间的剂量-反应关系,且听力治疗可以改善认知功能[6]。但是关于年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力影响的研究较少,因此本研究对半乳糖衰老模型大鼠进行研究,明确年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力的影响。1材料与方法。
1.1动物模型建立[7,8]
取4周龄昆明小鼠14只,随机分为对照组和模型组,模型组小鼠每日腹腔注射150mg/(kg·d)的d-半乳糖诱导老年性耳聋模型,对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水,持续2个月。分别于注射前及注射后1个月和2个月,检测小鼠听力的损害。本研究通过伦理委员会批准。
1.2听脑干反应(abr)检测小鼠听觉功能[9]
听脑干反应检测在隔音屏蔽室内进行。小鼠用1%戊巴比妥钠90mg/kg经腹腔注射麻醉后,将电极的正极置于动物颅顶正中皮下,负极置于给声侧耳廓后下方,接地电极置于对侧耳廓后下方,屏蔽耳机距测试小鼠外耳道口0.5cm。应用美国智听公司smartep&oae听觉诱发电位-耳声发射记录系统给予短纯音刺激,选取8khz、12khz、24khz3个频率分别进行测试并记录。重复率39.1次/s,带通滤波100~300hz,叠加1024次,扫描时程16.0ms。声刺激强度从95dbspl开始,以5db逐次递减,听阈判定以刚出现abrⅠ波为准并至少重复2次。
1.3morris水迷宫实验[10]
选择安静、暗光、恒温环境进行测试。实验前将水桶灌以清水至预定高度(约40cm),再加入适量白色素,使水成为不透明的乳白色液体,加热器加热水温至25℃。平台置于第四象限中央,位于水面以下约1.5cm。训练期依次从4个入水点将小鼠面向池壁放入水中,记录小鼠寻找并爬上平台所需时间,即逃避潜伏期,停留30s进行下一方向的训练。如果120s内未找到平台,由实验者将其引至平台,并在平台上停留30s后进行下一方向训练。定位航行实验用于评价动物学习和记忆能力。前3d为动物训练期,第4天,依次从第一、二、三象限入水点将小鼠面向池壁放入水中,分别记录小鼠第1天、第2天、第3天和第4天在水中逃避潜伏期和上台前路程。空间搜索实验用于评价动物平台位置的记忆,即记忆保持能力。第5天撤除平台,依次从第一、二、三象限入水点将小鼠面向池壁放入水中,分别3次记录小鼠90s内在目标象限游泳时间和穿越平台次数。
1.4统计学方法
数据采用统计学软件spss18.0进行处理和分析,计量资料以(x±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验,p<0.05为差异具有统计学意义。
2结果
2.1abr检测结果。
注射前经过不同频率刺激,对照组和模型组小鼠abr阈值没有显著性差异(p>0.05);注射造模后1个月,对照组小鼠abr阈值没有显著变化(p>0.05),而模型组小鼠abr阈值显著升高(p<0.05),与对照组相比,模型组小鼠abr阈值显著高于对照组,差异有统计学意义(p<0.05);注射造模后2个月,对照组小鼠abr阈值没有显著变化(p>0.05),而模型组小鼠abr阈值显著升高(p<0.01),与对照组相比,模型组小鼠abr阈值显著高于对照组,差异有统计学意义(p<0.01),见表1。造模后模型组小鼠abr阈值变化稳定,造模成功。
2.2两组morris水迷宫定位航行实验结果。
morris水迷宫定位航行实验结果显示,模型组小鼠潜伏期明显长于对照组(p<0.05);并且上台前路程也显著长于对照组(p<0.05),见表2。结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降。
2.3两组morris水迷宫空间探索实验结果。
空间探索实验结果发现,模型组小鼠在目标象限游泳时间比对照组显著减少(p<0.05),并且模型组小鼠穿越平台次数也显著减少(p<0.05),见表3。结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠记忆保持能力也有所下降。
3讨论
随着我国老龄化社会的到来,老年性耳聋的患病率大幅上升,据不完全统计,2017年已达到5000万,预计到2030年,arhl预计将成为疾病负担的前15个原因[11]。目前研究发现中、重度听力损失的老年患者,发生认知功能障碍的几率比正常老年人显著升高[12]。同时一项流行病学调查研究也发现听觉障碍的患者认知功能障碍发病率升高[13],并且阿尔茨海默病发病风险也增高[14]。另外动物研究也发现,听力损失模型小鼠认知功能下降,并且研究还发现听力损失模型小鼠海马突触退变明显,这一变化可能与认知功能下降有关[15]。
半乳糖衰老模型是目前使用较为广泛的一种人工老化模型,具有衰老变化明显、模型稳定、耗时短等优点。因此本研究对小鼠进行d-半乳糖注射进行造模,结果发现,造模2个月后模型组小鼠abr阈值显著升高,并且与对照组相比,存在显著性差异(p<0.01)。造模后模型组小鼠abr阈值变化稳定,与以往研究结果一致[7,8],arhl小鼠模型造模成功。同时,本研究应用morris水迷宫结果发现,第1、2、3、4天arhl小鼠学习能力低于对照动物(p<0.05);随着学习时间的延长,arhl小鼠潜伏期和上台前路程逐渐缩短,显示出学习的作用,而第4天arhl小鼠学习能力仍然显著低于对照组。但在第5天的记忆测试中,arhl小鼠在目标象限游泳时间和穿越平台次数显著低于对照组(p<0.05),显示arhl小鼠海马相关的空间学习能力及空间记忆能力显著降低。结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降,记忆保持能力也有所下降。内质网是细胞内蛋白质合成、加工及修饰的场所,大量未折叠及错误折叠的蛋白质在内质网腔中聚集将会引起内质网应激(endoplasmicreticulumstress,ers)。ers参与诱导内耳毛细胞的凋亡,从而引起听力损失,也参与神经细胞的凋亡,影响智力发育,这可能是年龄相关性听力损失可以降低小鼠学习和记忆能力的潜在机制。综上所述,年龄相关性听力损失可以降低小鼠学习和记忆能力。因此临床上针对年龄相关性听力损失的老年患者要注意加强锻炼学习记忆能力,必要时采取适当治疗,改善认知功能,延缓阿尔茨海默病的发生。
[参考文献]。
[1]franeescop,vincenzos,davides,eta1.age-relatedhearingimpairmentandfrailtyinalzheimer[j].frontiersinagingneuroseienee,2015,7(9):113-119。
[2]莫文权,杨晖,褚文浩,等.中医综合疗法治疗老年感音神经性耳聋的l临床随机对照研究[j].上海中医药杂志,2017,51(8):68-72。
[3]胡杰成.我国人口老龄化现状、趋势与建议[j].中国经贸导刊,2017,12(1):59-62。
[4]linfr,metterej,o’brienrj,etal.hearinglossandincidentdementia[j].archneurol,2011,68(2):214-220。
[5]linfr,albertm.hearinglossanddementia-whoislistening[j].agingmenthealth,2014,18(6):671-673。
[6]taljaardds,olaithem.therelationshipbetweenhearingimpairmentandcognitivefunction:ameta-analysisinadults[j].clinotolaryngol,2016,41:718-729。
[7]黄双.d-半乳糖致小鼠衰老模型剂量和给药方式探讨[d].南宁:广西医科大学,2014。
[8]张海静,王哲,武莹,等.耳聋左慈丸对老年性耳聋模型小鼠血清sod,mda、pkc的影响[j].中国中医药现代远程教育,2016,14(l):136-138。
[9]张博,陈颖,黄喜,等.参芎注射液对顺铂致小鼠耳毒性及耳蜗caspase-3表达的影响[j].实用临床医药杂志,2016,20(23):1-4。
[10]于亚峰,翟丰,戴春富,等.c57bl/6j小鼠听力损失与认知功能下降的相关性[j].中华医学杂志,2011,91(34):2430-2434。
[11]matherscd,loncard.projectionsofglobalmortalityandburdenofdiseasefrom2002to2030[j].plosmed,2006,3(11):e442-446。
[12]davieshr,cadard,herberta,etal.hearingimpairmentandincidentdementia:findingsfromtheenglishlongi-tudinalstudyofageing[j].jamgeriatrsoc,2017,6(22):1-8。
[13]fischerme,cruickshankskj,schubertcr,etal.age-relatedsensoryimpairmentsandriskofcognitiveimpairment[j].jamgeriatrsoc,2016,64(10):1981-1987。
[14]gatesga,beisera,reests,etal.centralauditorydysfunctionmayprecedetheonsetofclinicaldementiainpeoplewithprobablealzheimer’sdisease[j].jamgeriatrsoc,2002,50(3):482-488。
[15]王驰,柳柯,赵立东,等.老年性聋耳蜗带状突触数量在时空上的改变[j].中华耳科学杂志,2016,14(1):32-36。
[关键词]年龄相关性听力损失;学习记忆能力;听脑干反应;morris水迷宫。
[中图分类号]r392 [文献标识码]a [文章编号]1673-9701(2019)05-0031-03。
[abstract]objectivetoinvestigatetheeffectofage-relatedhearinglossonlearningandmemoryabilityinmice.methods14kunmingmiceof4weeksoldwererandomlydividedintocontrolgroupandmodelgroup.themiceinthemodelgroupwereintraperitoneallyinjectedwith150mg/(kg·d)d-galactosetoinduceage-relatedhearingloss(arhl)model.thecontrolgroupwasintraperitoneallyinjectedwiththesamedoseofnormalsalinefor2months.thehearingimpairmentofthemicewastestedbeforeinjectionandat1monthand2monthsafterinjection,respectively.theauditorybrainstemresponse(abr)wasusedtodetecttheauditoryfunctionofmice,andthemorriswatermazetestwasusedtodetectthelearningandabilityofmice.resultsafter2monthsofmodeling,theabrthresholdofthemodelgroupwassignificantlyincreased,andtherewasasignificantdifferencebetweenthemodelgroupandthecontrolgroup(p<0.01).thearhlmousemodelwassuccessfullymodeled.thelatencyandthepre-stationarypathofarhlmiceweresignificantlylongerthanthatofthecontrolgroup(p<0.05),andtheswimmingtimeandthenumberofcrossingplatformsinthetargetquadrantwerealsosignificantlydecreasedinthearhlmice(p<0.05).conclusiontheage-relatedhearinglossmodelmicehavedecreasedlearning,memoryabilityandmemoryretention
[keywords]age-relatedhearingloss;learningandmemoryability;auditorybrainstemresponse;morriswatermaze
老年性耳聋即年龄相关性听力损失(age-relatedhearingloss,arhl),是指随着年龄的增长,听觉器官发生缓慢的进行性老化,主要表现为高频听力下降,并逐渐累及低频听力。近年研究发现学者发现[1],arhi患者数量比以前有明显增加。并且研究发现在60岁以上人群中,35%~55%患有不同程度的听力障碍[2],而相关研究预测至2050年60岁以上人口将达4.91亿,因此arhi患者数量巨大,越来越受到人们的关注[3]。2014年franklin等的研究显示听力损失与痴呆、抑郁、平衡失调和跌倒风险的增加相关,且发生痴呆的风险随着基线听力损失的严重程度线性增加(每10db听力损失风险增加1.27倍)[4,5]。taljaard和olaithe于2016年发布了一项由5534名听力损失患者参与的大型meta分析显示听力受损程度与一般认知之间的剂量-反应关系,且听力治疗可以改善认知功能[6]。但是关于年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力影响的研究较少,因此本研究对半乳糖衰老模型大鼠进行研究,明确年龄相关性听力损失对小鼠学习记忆能力的影响。1材料与方法。
1.1动物模型建立[7,8]
取4周龄昆明小鼠14只,随机分为对照组和模型组,模型组小鼠每日腹腔注射150mg/(kg·d)的d-半乳糖诱导老年性耳聋模型,对照组腹腔注射同等剂量的生理盐水,持续2个月。分别于注射前及注射后1个月和2个月,检测小鼠听力的损害。本研究通过伦理委员会批准。
1.2听脑干反应(abr)检测小鼠听觉功能[9]
听脑干反应检测在隔音屏蔽室内进行。小鼠用1%戊巴比妥钠90mg/kg经腹腔注射麻醉后,将电极的正极置于动物颅顶正中皮下,负极置于给声侧耳廓后下方,接地电极置于对侧耳廓后下方,屏蔽耳机距测试小鼠外耳道口0.5cm。应用美国智听公司smartep&oae听觉诱发电位-耳声发射记录系统给予短纯音刺激,选取8khz、12khz、24khz3个频率分别进行测试并记录。重复率39.1次/s,带通滤波100~300hz,叠加1024次,扫描时程16.0ms。声刺激强度从95dbspl开始,以5db逐次递减,听阈判定以刚出现abrⅠ波为准并至少重复2次。
1.3morris水迷宫实验[10]
选择安静、暗光、恒温环境进行测试。实验前将水桶灌以清水至预定高度(约40cm),再加入适量白色素,使水成为不透明的乳白色液体,加热器加热水温至25℃。平台置于第四象限中央,位于水面以下约1.5cm。训练期依次从4个入水点将小鼠面向池壁放入水中,记录小鼠寻找并爬上平台所需时间,即逃避潜伏期,停留30s进行下一方向的训练。如果120s内未找到平台,由实验者将其引至平台,并在平台上停留30s后进行下一方向训练。定位航行实验用于评价动物学习和记忆能力。前3d为动物训练期,第4天,依次从第一、二、三象限入水点将小鼠面向池壁放入水中,分别记录小鼠第1天、第2天、第3天和第4天在水中逃避潜伏期和上台前路程。空间搜索实验用于评价动物平台位置的记忆,即记忆保持能力。第5天撤除平台,依次从第一、二、三象限入水点将小鼠面向池壁放入水中,分别3次记录小鼠90s内在目标象限游泳时间和穿越平台次数。
1.4统计学方法
数据采用统计学软件spss18.0进行处理和分析,计量资料以(x±s)表示,两组间比较采用独立样本t检验,p<0.05为差异具有统计学意义。
2结果
2.1abr检测结果。
注射前经过不同频率刺激,对照组和模型组小鼠abr阈值没有显著性差异(p>0.05);注射造模后1个月,对照组小鼠abr阈值没有显著变化(p>0.05),而模型组小鼠abr阈值显著升高(p<0.05),与对照组相比,模型组小鼠abr阈值显著高于对照组,差异有统计学意义(p<0.05);注射造模后2个月,对照组小鼠abr阈值没有显著变化(p>0.05),而模型组小鼠abr阈值显著升高(p<0.01),与对照组相比,模型组小鼠abr阈值显著高于对照组,差异有统计学意义(p<0.01),见表1。造模后模型组小鼠abr阈值变化稳定,造模成功。
2.2两组morris水迷宫定位航行实验结果。
morris水迷宫定位航行实验结果显示,模型组小鼠潜伏期明显长于对照组(p<0.05);并且上台前路程也显著长于对照组(p<0.05),见表2。结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降。
2.3两组morris水迷宫空间探索实验结果。
空间探索实验结果发现,模型组小鼠在目标象限游泳时间比对照组显著减少(p<0.05),并且模型组小鼠穿越平台次数也显著减少(p<0.05),见表3。结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠记忆保持能力也有所下降。
3讨论
随着我国老龄化社会的到来,老年性耳聋的患病率大幅上升,据不完全统计,2017年已达到5000万,预计到2030年,arhl预计将成为疾病负担的前15个原因[11]。目前研究发现中、重度听力损失的老年患者,发生认知功能障碍的几率比正常老年人显著升高[12]。同时一项流行病学调查研究也发现听觉障碍的患者认知功能障碍发病率升高[13],并且阿尔茨海默病发病风险也增高[14]。另外动物研究也发现,听力损失模型小鼠认知功能下降,并且研究还发现听力损失模型小鼠海马突触退变明显,这一变化可能与认知功能下降有关[15]。
半乳糖衰老模型是目前使用较为广泛的一种人工老化模型,具有衰老变化明显、模型稳定、耗时短等优点。因此本研究对小鼠进行d-半乳糖注射进行造模,结果发现,造模2个月后模型组小鼠abr阈值显著升高,并且与对照组相比,存在显著性差异(p<0.01)。造模后模型组小鼠abr阈值变化稳定,与以往研究结果一致[7,8],arhl小鼠模型造模成功。同时,本研究应用morris水迷宫结果发现,第1、2、3、4天arhl小鼠学习能力低于对照动物(p<0.05);随着学习时间的延长,arhl小鼠潜伏期和上台前路程逐渐缩短,显示出学习的作用,而第4天arhl小鼠学习能力仍然显著低于对照组。但在第5天的记忆测试中,arhl小鼠在目标象限游泳时间和穿越平台次数显著低于对照组(p<0.05),显示arhl小鼠海马相关的空间学习能力及空间记忆能力显著降低。结果证实年龄相关性听力损失模型小鼠学习和记忆能力下降,记忆保持能力也有所下降。内质网是细胞内蛋白质合成、加工及修饰的场所,大量未折叠及错误折叠的蛋白质在内质网腔中聚集将会引起内质网应激(endoplasmicreticulumstress,ers)。ers参与诱导内耳毛细胞的凋亡,从而引起听力损失,也参与神经细胞的凋亡,影响智力发育,这可能是年龄相关性听力损失可以降低小鼠学习和记忆能力的潜在机制。综上所述,年龄相关性听力损失可以降低小鼠学习和记忆能力。因此临床上针对年龄相关性听力损失的老年患者要注意加强锻炼学习记忆能力,必要时采取适当治疗,改善认知功能,延缓阿尔茨海默病的发生。
[参考文献]。
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[2]莫文权,杨晖,褚文浩,等.中医综合疗法治疗老年感音神经性耳聋的l临床随机对照研究[j].上海中医药杂志,2017,51(8):68-72。
[3]胡杰成.我国人口老龄化现状、趋势与建议[j].中国经贸导刊,2017,12(1):59-62。
[4]linfr,metterej,o’brienrj,etal.hearinglossandincidentdementia[j].archneurol,2011,68(2):214-220。
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[6]taljaardds,olaithem.therelationshipbetweenhearingimpairmentandcognitivefunction:ameta-analysisinadults[j].clinotolaryngol,2016,41:718-729。
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[9]张博,陈颖,黄喜,等.参芎注射液对顺铂致小鼠耳毒性及耳蜗caspase-3表达的影响[j].实用临床医药杂志,2016,20(23):1-4。
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[13]fischerme,cruickshankskj,schubertcr,etal.age-relatedsensoryimpairmentsandriskofcognitiveimpairment[j].jamgeriatrsoc,2016,64(10):1981-1987。
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[15]王驰,柳柯,赵立东,等.老年性聋耳蜗带状突触数量在时空上的改变[j].中华耳科学杂志,2016,14(1):32-36。
家庭教育是指在家庭中,家长自觉地有意识地按照社会对人才的要求,通过家庭生活和言传身教对子女实施教育影响的行为和活动。虽然家庭教育由家长来完成,但是教师对家长的指导作用是举足轻重的,尤其是班主任老师对家长的指导更是责无旁贷。只有对家长进行正确科学的指导,才能使家庭教育取得良好的效果。
为什么说班主任指导家庭教育责无旁贷?美国心理学家哈里森说:"帮助儿童的最佳途径是帮助父母"。班主任既是学生的教育者,又是沟通学校与家庭的桥梁。班主任对家长的教育思想、教育方法给予必要指导,使家庭和学校的教育形成合力,使每个学生都能健康成长。因此,为了祖国的未来,为了家长的希望,也为了自己的工作更加有效,班主任必须承担起指导家庭教育的任务?
我校地处农村,近几年来,每年都对几百名家长进行跟踪调查,调查结果显示,家长们文化水平偏低,家教思想不端正,家教方法不当,虽有些家长表现出强烈的参教意识,但也只凭自己的生活经验管教孩子,不大懂家教规律,这就对我们这些从事农村小学教育的班主任在指导家庭教育方面提出了新的挑战。我校在实践探索中走出了一条自己的指导家教之路。
一、开放中发现问题,激发家长学习动机
学习动机是学习的内在动力,学习动机源于学习的需要。家长的学习需要是在孩子出现问题、急需家长帮助解决而家长又束手无策时出现的。这时,他们宁可舍弃一切而帮助孩子健康成长,这时也是班主任激发家长学习积极性的关键时刻。
家长最关心的是自己的孩子,孩子在学校的表现是家长最想了解、而又难以了解的。针对家长的这种心理需求,班主任要敢于把自己的教育教学活动向学生家长开放。允许家长随时走进课堂,走进各种教育活动,给家长创造一个能充分了解自己孩子的空间,家长可以发现孩子的优点,也可以找到与其他孩子的差距。有位家长发现自己的孩子在校表现和自己想象的截然相反。她的儿子比较聪明,在家学习时一点不用父母操心,一些父母解起来都比较困难的数学题,他都不犯难。爸爸妈妈为此非常自豪。可是,当他妈妈走进课堂时,却发现儿子一点也不活跃,从不举手发言。妈妈看在眼里急在心里。还有的家长发现自己的孩子在上劳动课时笨手笨脚,体育课上体能较弱等等。面对孩子的问题,家长们有的向班主任请教,有的向同事请教。班主任抓住这个机会,有针对性地向家长提供参考书目,召开家教座谈会,调动家长学习教育理论的积极性。
二、分层辅导,提高家长素质
良好的学校教育,必须在良好的家庭教育配合下才能产生良好的效果。家庭是社会的一个基本单位,孩子首先是从父母的言谈举止中受到教育的。好的家庭影响会给孩子的成长带来积极的促进作用,但坏的家庭影响也会给孩子留下祸患的根苗。因此提高家长的教育素质是指导家庭教育的前提。班主任要根据家长的需要和实际,分层对家长进行培训指导。在指导中要树立一个重要的观点就是承认差异、尊重差异。教师不但要掌握学生家长的共同特点,而且更要熟悉家长间的差异。
1.面向全体家长,树立正确的家教思想。
家教思想不是具体的家教方法,而是家教的基本观念。这是家庭教育的根本问题,也是家庭教育成功的保证。没有正确的教育思想,教育的方法越好,后果越坏。因此,要想真正提高家庭教育的水平,必须端正指导思想,否则就是治标不治本。
农村的家长更需要班主任这方面的指导和帮助,但干巴巴的说教家长不感兴趣,我们应该设计贴近生活实际的指导活动,让家长在参与过程中悟出正确的家教指导思想。如:在一次题为"理智的爱"的讲座中,班主任先把家长分为小组,讨论"我是怎样爱孩子的"。有的说,只要孩子写作业,要什么给什么;有的说,只要孩子好好学习,什么活都可以不干......正在家长们大夸特夸自己的教育方法时,老师拿出一份题为"形形色色的爱"的学习资料,列出各种各样的爱:关注物质需要的爱、带指标的爱、讨好式的爱、垄断式的爱、储蓄式的爱、居高临下的爱、奴仆式的爱、无原则的爱、意志薄弱的爱、尊重孩子的爱、理解孩子的爱、理智的爱等等。对比这形形色色的爱,家长们知道了自己应该怎样爱孩子,从而树立起正确的家教思想?
2.对不同层次的家长进行不同层次的家教理论指导。
我校班主任每接一个新的班级,必须对学生家长进行调查分析。调查包括:文化水平、知识层次、职业状况、年龄、家教思想、家庭关系等内容。调查后将家长们分成若干小组,对各组进行分层辅导。如:对有一定文化知识、有较强家教意识、工作又不忙或无工作的家长,采取给任务的方法,由班主任向他们提供或推荐一些家教书籍,让他们自学,学习后向其他家长们汇报交流;对文化低不识字的家长,采取集体培训;对工作忙的家长,采取赠录音带的方法,让他们听后谈收获;对菜农则采取淡季培训的方法。
此外,班主任还调动组内的优势与弱势的互补教育,让那些家庭教育好的家长成为家庭教育有问题家长的榜样,如:对于家庭关系比较紧张的家长,以"我的家庭"为主题组织讨论。讨论中,家长听到自己的孩子对家长吵架的心理感受时惭愧地低下了头,听到别人家孩子在愉快地生活时,感到非常羡慕。讨论会收到了非常好的效果。
3.面向个体指导家教方法。
对个别后进生的家长需要班主任个别指导。实践证明,讨论、探究、学习实践的指导方法能收到事半功倍的效果。
首先,班主任根据后进生的特点进行分类。其次,把有同类问题的学生家长进行分组。其三,组织家长研究讨论教育方法。其四,教师适时点拨指导,提供学习材料。其五,制定教育方案。其六,组织实施,及时反馈。
如:在新生入学的第一天,班主任发现一位小女孩头发乱蓬蓬的,脸黑呼呼的,衣裙布满污渍,很惊讶,在生活日新月异的今天,竟有这样不讲卫生的孩子,于是找来家长了解情况。原来,这小女孩没有母亲,跟父亲一起生活,他父亲的穿戴就是这样。原因找到了,但不能直接给家长指出来。这时就需要老师的指导艺术,先请和小女孩有同样习惯的几个学生家长一起讨论研究"如何使孩子养成良好卫生习惯",一致认为要想帮助孩子改掉不讲卫生的习惯,必须找到孩子不讲卫生的原因。这时老师提供一些学习资料,家长就像久旱逢甘露一样,急切地阅读起材料。通过学习家长们认识到:家庭的生活方式对培养孩子各种习惯起着潜移默化的影响,这时教师要求家长根据学到的理论结合自己孩子的实际制定出家教方案。这样教师在整个指导过程中起到了组织、引导、点拨的作用。通过这次活动,家长认识到,家庭教育是需要动脑筋思考的,而动脑筋与"操心"并不是一回事。既要读书学习,又要理论联系实际;既要通过现象看本质,又要具体问题具体分析。如果不这样做,连理解孩子都做不到,更谈不上想出巧妙方法来教育孩子了。
三、家教交流中促进发展
家庭教育的成功与失败都有学习、借鉴的价值。班主任可组织各种形式的家教经验交流会,做到五交流、三展示、二探讨。五交流:本班交流、年级交流、全校交流、书面交流、口头交流。三展示:教育过程图片展、音像展、教育结果业绩展。二探讨:探讨教育过程中所存在的问题;探讨下一步的工作设想。力争在活动中使每一位家长都能在不同程度上有所提高和发展。
总之,在指导家庭教育过程中,班主任要以家长为主体,调动各层次家长的积极性,激发家长学习家教理论的兴趣和热情,提高家长家教理论修养,改进家教方法,使学校教育与家庭教育形成合力,让每一个孩子都成长为有用之人。
为什么说班主任指导家庭教育责无旁贷?美国心理学家哈里森说:"帮助儿童的最佳途径是帮助父母"。班主任既是学生的教育者,又是沟通学校与家庭的桥梁。班主任对家长的教育思想、教育方法给予必要指导,使家庭和学校的教育形成合力,使每个学生都能健康成长。因此,为了祖国的未来,为了家长的希望,也为了自己的工作更加有效,班主任必须承担起指导家庭教育的任务?
我校地处农村,近几年来,每年都对几百名家长进行跟踪调查,调查结果显示,家长们文化水平偏低,家教思想不端正,家教方法不当,虽有些家长表现出强烈的参教意识,但也只凭自己的生活经验管教孩子,不大懂家教规律,这就对我们这些从事农村小学教育的班主任在指导家庭教育方面提出了新的挑战。我校在实践探索中走出了一条自己的指导家教之路。
一、开放中发现问题,激发家长学习动机
学习动机是学习的内在动力,学习动机源于学习的需要。家长的学习需要是在孩子出现问题、急需家长帮助解决而家长又束手无策时出现的。这时,他们宁可舍弃一切而帮助孩子健康成长,这时也是班主任激发家长学习积极性的关键时刻。
家长最关心的是自己的孩子,孩子在学校的表现是家长最想了解、而又难以了解的。针对家长的这种心理需求,班主任要敢于把自己的教育教学活动向学生家长开放。允许家长随时走进课堂,走进各种教育活动,给家长创造一个能充分了解自己孩子的空间,家长可以发现孩子的优点,也可以找到与其他孩子的差距。有位家长发现自己的孩子在校表现和自己想象的截然相反。她的儿子比较聪明,在家学习时一点不用父母操心,一些父母解起来都比较困难的数学题,他都不犯难。爸爸妈妈为此非常自豪。可是,当他妈妈走进课堂时,却发现儿子一点也不活跃,从不举手发言。妈妈看在眼里急在心里。还有的家长发现自己的孩子在上劳动课时笨手笨脚,体育课上体能较弱等等。面对孩子的问题,家长们有的向班主任请教,有的向同事请教。班主任抓住这个机会,有针对性地向家长提供参考书目,召开家教座谈会,调动家长学习教育理论的积极性。
二、分层辅导,提高家长素质
良好的学校教育,必须在良好的家庭教育配合下才能产生良好的效果。家庭是社会的一个基本单位,孩子首先是从父母的言谈举止中受到教育的。好的家庭影响会给孩子的成长带来积极的促进作用,但坏的家庭影响也会给孩子留下祸患的根苗。因此提高家长的教育素质是指导家庭教育的前提。班主任要根据家长的需要和实际,分层对家长进行培训指导。在指导中要树立一个重要的观点就是承认差异、尊重差异。教师不但要掌握学生家长的共同特点,而且更要熟悉家长间的差异。
1.面向全体家长,树立正确的家教思想。
家教思想不是具体的家教方法,而是家教的基本观念。这是家庭教育的根本问题,也是家庭教育成功的保证。没有正确的教育思想,教育的方法越好,后果越坏。因此,要想真正提高家庭教育的水平,必须端正指导思想,否则就是治标不治本。
农村的家长更需要班主任这方面的指导和帮助,但干巴巴的说教家长不感兴趣,我们应该设计贴近生活实际的指导活动,让家长在参与过程中悟出正确的家教指导思想。如:在一次题为"理智的爱"的讲座中,班主任先把家长分为小组,讨论"我是怎样爱孩子的"。有的说,只要孩子写作业,要什么给什么;有的说,只要孩子好好学习,什么活都可以不干......正在家长们大夸特夸自己的教育方法时,老师拿出一份题为"形形色色的爱"的学习资料,列出各种各样的爱:关注物质需要的爱、带指标的爱、讨好式的爱、垄断式的爱、储蓄式的爱、居高临下的爱、奴仆式的爱、无原则的爱、意志薄弱的爱、尊重孩子的爱、理解孩子的爱、理智的爱等等。对比这形形色色的爱,家长们知道了自己应该怎样爱孩子,从而树立起正确的家教思想?
2.对不同层次的家长进行不同层次的家教理论指导。
我校班主任每接一个新的班级,必须对学生家长进行调查分析。调查包括:文化水平、知识层次、职业状况、年龄、家教思想、家庭关系等内容。调查后将家长们分成若干小组,对各组进行分层辅导。如:对有一定文化知识、有较强家教意识、工作又不忙或无工作的家长,采取给任务的方法,由班主任向他们提供或推荐一些家教书籍,让他们自学,学习后向其他家长们汇报交流;对文化低不识字的家长,采取集体培训;对工作忙的家长,采取赠录音带的方法,让他们听后谈收获;对菜农则采取淡季培训的方法。
此外,班主任还调动组内的优势与弱势的互补教育,让那些家庭教育好的家长成为家庭教育有问题家长的榜样,如:对于家庭关系比较紧张的家长,以"我的家庭"为主题组织讨论。讨论中,家长听到自己的孩子对家长吵架的心理感受时惭愧地低下了头,听到别人家孩子在愉快地生活时,感到非常羡慕。讨论会收到了非常好的效果。
3.面向个体指导家教方法。
对个别后进生的家长需要班主任个别指导。实践证明,讨论、探究、学习实践的指导方法能收到事半功倍的效果。
首先,班主任根据后进生的特点进行分类。其次,把有同类问题的学生家长进行分组。其三,组织家长研究讨论教育方法。其四,教师适时点拨指导,提供学习材料。其五,制定教育方案。其六,组织实施,及时反馈。
如:在新生入学的第一天,班主任发现一位小女孩头发乱蓬蓬的,脸黑呼呼的,衣裙布满污渍,很惊讶,在生活日新月异的今天,竟有这样不讲卫生的孩子,于是找来家长了解情况。原来,这小女孩没有母亲,跟父亲一起生活,他父亲的穿戴就是这样。原因找到了,但不能直接给家长指出来。这时就需要老师的指导艺术,先请和小女孩有同样习惯的几个学生家长一起讨论研究"如何使孩子养成良好卫生习惯",一致认为要想帮助孩子改掉不讲卫生的习惯,必须找到孩子不讲卫生的原因。这时老师提供一些学习资料,家长就像久旱逢甘露一样,急切地阅读起材料。通过学习家长们认识到:家庭的生活方式对培养孩子各种习惯起着潜移默化的影响,这时教师要求家长根据学到的理论结合自己孩子的实际制定出家教方案。这样教师在整个指导过程中起到了组织、引导、点拨的作用。通过这次活动,家长认识到,家庭教育是需要动脑筋思考的,而动脑筋与"操心"并不是一回事。既要读书学习,又要理论联系实际;既要通过现象看本质,又要具体问题具体分析。如果不这样做,连理解孩子都做不到,更谈不上想出巧妙方法来教育孩子了。
三、家教交流中促进发展
家庭教育的成功与失败都有学习、借鉴的价值。班主任可组织各种形式的家教经验交流会,做到五交流、三展示、二探讨。五交流:本班交流、年级交流、全校交流、书面交流、口头交流。三展示:教育过程图片展、音像展、教育结果业绩展。二探讨:探讨教育过程中所存在的问题;探讨下一步的工作设想。力争在活动中使每一位家长都能在不同程度上有所提高和发展。
总之,在指导家庭教育过程中,班主任要以家长为主体,调动各层次家长的积极性,激发家长学习家教理论的兴趣和热情,提高家长家教理论修养,改进家教方法,使学校教育与家庭教育形成合力,让每一个孩子都成长为有用之人。