目的：通过观察长期不同负荷运动训练后大鼠的空间学习记忆能力，测定海马生长相关蛋白（GAP-43）的基因表达，探讨长期不同负荷运动影响大鼠的空间学习记忆能力与GAP-43基因表达的关系。方法：48只SD大鼠，分为不同负荷运动组（Different Workloads，DW组）和不同负荷运动+Morris水迷宫行为学训练（Different Workloads and Morris，DWM组）两个大组。DW组7周训练结束后，断头取脑，进行GAP-43基因表达检测；DWM组7周训练结束后，进行10天Morris水迷宫行为学训练和一次空间探索测试之后取材。DW组又可以分为三组：空白对照组（DWC组）、中等负荷运动组（DWM组）、（3）过度负荷运动训练组（DWO组）；DWM组也分为3组：Morris水迷宫行为学训练组（DWMC）、中等负荷运动组+Morris水迷宫行为学训练组（DWMM组）、过度负荷运动组+Morris水迷宫行为学组（DWMO组）。取材之后采用HE染色观察海马的形态变化，应用real-time PCR、Western-blotting定量分析GAP-43的基因表达情况。结果：1、体重：7周游泳训练后中等负荷运动和过度负荷运动都抑制了大鼠体重的增长速率，过度负荷运动组的体重增长速率显著性低于空白组和中等负荷组（P<0.05）。3、Morris水迷宫检测：大鼠第一象限路程百分比与潜伏期的具有较强的相关性和（r=0.427，p=0.000）一致性；DWMC组第3-10天与第1、2天相比非常显著性增加（P<0.01），第5-10天与第3天相比非常显著性增加（P<0.01），第5、6、7、10天与第4天相比非常显著性增加，第5天之后每天相比没有显著性差异（P>0.05）；DWMM组第3-10天与第1、2天相比非常显著性增加（P<0.01），第4-10天与第3天相比非常显著性增加（P<0.01）；第4天之后每天相比没有显著性差异（P>0.05）；DWMO组第3、5天与第1天相比较显著性增加（P<0.05）与第2天相比较非常显著性增加（P<0.01），第6、7、8天与第1、2天相比较非常显著性增加（P<0.01），第9、10天与第1天相比显著性增加（P<0.05），与第2天相比非常显著性增加（P<0.01），第5天之后每天相比没有显著性差异（P>0.05）；空间探索实验表明DWMM组的大鼠穿越站台的次数显著性多于DWMC和DWMO组（P<0.05）。3、HE染色观察：DWO和DWMO组可见大鼠海马神经元排列较紊乱，组织结构疏松，细胞间质疏松，组织出现空泡、水肿。4、GAP-43基因检测：中等负荷运动和过度负荷运动训练GAP-43的基因表达与空白组比较非常显著性上调（P<0.01），其中过度负荷运动组与中等负荷运动组相比显著性上调（P<0.05），中等负荷过度负荷运动水迷宫训练组GAP-43的基因表达与空白组比较非常显著性上调（P<0.01），其中过度负荷运动水迷宫训练组组与中等负荷运动水迷宫训练组相比显著性上调（P<0.05）；中等负荷运动水迷宫训练组GAP-43的基因蛋白质表达与中等负荷运动组比较显著性上调（P<0.05）,过度负荷运动水迷宫训练组与过度负荷运动组比较非常显著性上调（P<0.01）。结论：(1)第一象限路程百分比可以作为评价大鼠的空间学习记忆能力的客观指标。（2）长期中等负荷运动对大鼠的学习记忆能力的形成和保持具有促进作用，并且这种作用可能与GAP-43的基因表达上调有关。过度负荷运动导致了海马组织结构损伤，GAP-43的基因表达上调可能与神经元的损伤修复有关。