目的:脑卒中是中枢神经系统(CNS )常见疾病之一,严重危害人类健康,死亡率、致残率高。幸存者中约70-80%残留有不同程度的后遗症,主要包括运动功能障碍,感觉功能的障碍及认知功能障碍等。约40%不能生活自理,不但患者本人非常痛苦,也给患者家庭和社会带来沉重的负担。脑卒中康复已在国内外广泛开展,对存活患者中进行积极的康复治疗,可使90%重新步行和生活自理,30%恢复一些较轻的工作;而不进行康复治疗者,上述两方面恢复的百分率只有60%和5%[1,2]。在实验性卒中研究资料中,有确凿的证据表明,将大鼠饲养于丰富环境中,其预后比饲养在标准的实验环境中明显要好[3]。但究竟是丰富环境中哪些康复因素更有效,作用有多大?其作用机制是什么等一系列问题尚不十分清楚,限制了康复疗效的进一步提高。因此,为了提高患者生活质量及尽早重返社会,探讨中枢神经系统损伤后最佳的环境干预手段、丰富环境的最有效成分及各种功能障碍恢复的机制也成为大家广泛关注的热点。大量的实验和临床研究使人们认识到,中枢神经系统(CNS)存在可塑性。CNS的可塑性表现在多个层次、多个环节,既有突触及神经元水平、通路水平,也有大脑皮质水平.脑卒中患者的神经影像学研究表明卒中后CNS活动模式发生了变化。有研究显示局限性皮层损伤会引起临近大脑皮层、对侧大脑半球的树突、轴突生长分叉以及突触数量增多,并认为自发的功能恢复与CNS的这种可塑性变化有关。但探索学习(提取了丰富环境当中,自由体力活动,不断适应新环境增加认知刺激等因素)对脑梗死后梗死灶周围皮质树突和突触可塑性变化影响的研究很少,未见以碱性成纤维细胞因子bFGF、神经颗粒素Ng指标的研究。为此,我们在成功地建立了大鼠局灶性脑梗死模型的基础上,随机分为探索学习组,对照组,假手术组。采用行为学指标、免疫组织化学技术,观察了探索学习对局灶性脑梗死大鼠行为学后果、皮层梗死灶附近bFGF,Ng表达的影响,以便探讨探索学习对CNS结构可塑性的影响及其机制。方法:健康雄性SD大鼠80只,其中60只电凝法造成右侧大脑中动脉阻断(MCAO)模型后,随机分为探索学习组(n=30)15只一组居于探索笼,对照组(n=30)5只一组群居于标准笼,假手术对照组(n=20)仅开颅不电凝大脑中动脉,居于标准笼。在各组随机选取15只在术后1天、7天、14天、28天进行行为学评价;21天开始进行水迷宫评测,共进行5天。探索学习组和对照组分别于术后1天、7天、14天、28天各组随机选取5只大鼠处死,假手术组分别于7天、28天时随机选取5只大鼠处死,剖颅取脑。石蜡包埋。bFGF,Ng免疫组化染色,测定其在脑梗死灶周围皮质的表达情况。结果:行为学评分:1.造模成功与否的判断:术后24小时,手术组大鼠均出现明显的偏瘫体征,Berderson评分大部分为2分(其中3只3分,57只2分)。假手术组大鼠无明显偏瘫体征。2.Berderson神经功能评分、肌力试验、平衡木试验:术后1～7天时两手术组评分无明显差异(P>0.05),探索学习组于14天开始恢复明显优于对照组(P<0.05);3.水迷宫试验:从潜伏期的变化可见,与假手术组比较,脑梗死大鼠第21～25天到达平台的潜伏期明显延长(P<0.05)。与对照组比较,探索学习组大鼠第21～25天达到平台的潜伏期明显缩短(P<0.05)。脑梗死大鼠测试前三天潜伏期迅速下降,从第24天开始趋于平缓。梗死灶周围皮质bFGF表达的时程变化:在探索学习组和对照组,造模大鼠梗死灶周围皮层bFGF阳性细胞计数术后1天即增多分别为(22.00±1.58)和(21.60±2.07),同假手术组(6.20±1.92)比较均有明显统计学差异(P<0.01)。各手术组MCAO术后7天bFGF阳性细胞增多分别为(40.60±4.40)和(24.93±3.17),均明显高于假手术组(P<0.01),并且随时间进展表达逐渐降低,但探索学习组达28天仍高于假手术组(P<0.01)。从第7天开始探索学习组bFGF阳性细胞均明显多于对照组(P<0.01)。梗死灶周围皮质Ng表达的时程变化:手术组梗死灶周围皮质Ng表达均低于假手术组,各手术组从第1天到28天同假手术组比较均有统计学差异(P<0.01)。梗死后梗死灶周围皮质Ng表达随时间推移逐渐增高,到第14天左右达高峰然后逐渐下降。探索学习组7天、14天、28天Ng表达明显高于对照组(P<0.01)。结论:1.本研究采用开颅电凝嗅束近端至大脑下静脉之间一段MCA的方法,成功地制作了大鼠大脑中动脉分布区局灶性脑梗塞模型。2.局灶性脑梗塞后给予探索学习环境可促进大鼠行为学功能的恢复和记忆功能的恢复。3. bFGF具有很强的刺激和促进神经细胞生长分化,延缓神经元退化衰老,维持神经细胞存活和正常功能,促进损伤细胞修复的作用。脑梗死后梗塞灶周围bFGF的表达增加,探索学习环境促进了局灶性脑梗塞后大鼠梗死灶周围皮层bFGF的表达。4. Ng参与了在学习记忆功能中起核心作用的脑内几种蛋白信号传导途径、长时程增强(Long- term potentiation , LTP )和长时程抑制(Long - term depression , LTD )等突触可塑性机制。脑梗死后梗塞灶周围Ng的表达减少,探索学习环境促进了局灶性脑梗塞后大鼠梗死灶周围皮层Ng的表达。