摘要:探討風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)與睡眠剝奪、運(yùn)動(dòng)性疲勞的內(nèi)在機(jī)制,尋找簡(jiǎn)便易行的手段治療運(yùn)動(dòng)引起的睡眠障礙并消除疲勞。采用免疫組化方法,觀察不同風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)建立后大鼠下丘腦β-內(nèi)啡肽表達(dá)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)嗜好學(xué)習(xí)建立后力竭游泳組大鼠的游泳時(shí)間延長(zhǎng)。β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平各組之間存在顯著差異,風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)后力竭組、睡眠剝奪組顯著高于力竭、睡眠剝奪對(duì)照組;風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)各組與對(duì)應(yīng)的風(fēng)味嗜好氣味學(xué)習(xí)組,奎寧嗜好學(xué)習(xí)組與對(duì)應(yīng)的氨基酸嗜好學(xué)習(xí)組間均無(wú)顯著差異;風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)對(duì)適宜游泳各組影響不顯著;睡眠剝奪、力竭游泳各對(duì)應(yīng)組間β-內(nèi)啡肽表達(dá)呈現(xiàn)同步變化的規(guī)律。結(jié)果說(shuō)明風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)、睡眠剝奪、游泳訓(xùn)練可以改變下丘腦相關(guān)核團(tuán)β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平,其影響因刺激手段不同而異;風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)過(guò)程中,味覺因素的作用可能大于刺激物本身的特點(diǎn),營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)整合認(rèn)知的影響不大;睡眠剝奪和力竭運(yùn)動(dòng)在其發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中可能存在著共同的神經(jīng)化學(xué)途徑,提示利用風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)產(chǎn)生無(wú)毒副作用的藥理學(xué)效應(yīng),延時(shí)睡眠剝奪、力竭運(yùn)動(dòng)的不良進(jìn)程,起到改善睡眠、促進(jìn)恢復(fù)的作用。
關(guān)鍵詞:風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí);睡眠剝奪;游泳訓(xùn)練;下丘腦;β-內(nèi)啡肽
中圖分類號(hào):G804.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-7116(2008)05-0099-06
The effect of flavor preferred learning on the expression of β-endorphin in
hypothalamus of rats deprived of sleep and trained for swimming
LIU Li-ping1,MA Jun1,LI Lei2,BAI Wen-zhong1,CHENG Xi-yue3
(1.Department of Human Movement and Science;2.Department of Movement and Training,
Hebei Institute of Physical Education,Shijiazhuang 050041,China;
3.Third Hospital,Hebei Medical University,Shijiazhuang 050011,China)
Abstract: In order to probe into the intrinsic mechanism between flavor preferred learning and sleep deprivation as well as kinetic fatigue, and to seek for a simply practical way to treat kinetic sleep disorder and eliminate fatigue, the authors adopted an immunohistochemical method to observe the change of the expression of β-endorphin in hypothalamus of rats after different flavors preferred learning was established, and revealed the following findings: after flavor preferred learning was established, the rats in the exhaustive swimming (ES) group swam longer; there is a significant difference in β-endorphin expression level (Eβ-endorphin) between various groups: after flavor preferred learning the Eβ-endorphin of the rats in the SE group and sleep deprived (SD) group is significantly higher than the Eβ-endorphin of the rats in corresponding ES control group and SD control group; there is no significant difference in Eβ-endorphin between various flavor preferred learning groups and corresponding odor preferred learning groups, as well as between the quinine preferred learning group and corresponding amino acid preferred learning group; the effect of flavor preferred learning on various moderate swimming groups is not significant; Eβ-endorphin shows a pattern of synchronous change between the SD group/ES group and corresponding control group. From the said findings the following conclusions were drawn: flavor preferred learning, sleep deprivation and swimming training can change the Eβ-endorphin of hypothalamus related nuclear clusters, and their effect varies with stimulation means; in the process of flavor preferred learning, the effect of the taste factor may be greater than the characterizes of stimulants themselves, and the effect of nutrient contents on overall sense is not significant; there might be a common neurochemical channel between sleep deprivation and exhaustive exercise in the process of their occurrence and development. It is hinted that the toxic side effect free pharmacological effect produced by flavor preferred learning can be utilized to delay the adverse process of sleep deprivation and exhaustive exercise, thus performing the function of improving sleep and promoting recovery.
Key words: flavor preferred learning;sleep deprivation;swimming training;hypothalamus;β-endorphin
飲食的各種感覺信息在腦內(nèi)整合,所產(chǎn)生的復(fù)合感覺稱為“風(fēng)味”(flavor)。味覺和嗅覺是構(gòu)成風(fēng)味的最主要因素,嗅覺信息和味覺信息在神經(jīng)系統(tǒng)的參與下可發(fā)生交互作用。如果動(dòng)物攝取了具有某種風(fēng)味特征的食物后,能夠緩解饑餓、營(yíng)養(yǎng)缺乏或其他原因引起的內(nèi)臟不適,就會(huì)增加對(duì)該種風(fēng)味刺激物的攝取,稱為“風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)”(flavor preference learning)。β-內(nèi)啡肽是內(nèi)源性阿片肽系統(tǒng)的重要組成之一,其功能活動(dòng)受到食物美味(palatability)或嗜好性風(fēng)味刺激的影響[1-2]。風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)與腦內(nèi)β-內(nèi)啡肽的功能活動(dòng)密切相關(guān)[3],能改變?chǔ)?內(nèi)啡肽、神經(jīng)內(nèi)分泌遞質(zhì)釋放量,腦內(nèi)的β-內(nèi)啡肽含量可能隨動(dòng)物情緒反應(yīng)變化而改變[4]。運(yùn)動(dòng)性疲勞與運(yùn)動(dòng)員大負(fù)荷訓(xùn)練密切相關(guān),機(jī)體疲勞時(shí)除運(yùn)動(dòng)能力下降外,常伴有不同程度運(yùn)動(dòng)性失眠的出現(xiàn),運(yùn)動(dòng)性失眠可影響運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果,這是一種因運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練而直接引起運(yùn)動(dòng)員不能獲得正常睡眠為特征的病理現(xiàn)象。睡眠除保證機(jī)體生理功能的正常進(jìn)行外,還與學(xué)習(xí)、記憶功能有關(guān)[5],同時(shí)睡眠對(duì)保持健康的情緒和適應(yīng)社會(huì)環(huán)境方面有一定作用,睡眠失調(diào)會(huì)加重疲勞的一些癥狀,并延長(zhǎng)恢復(fù)的時(shí)間,使機(jī)能恢復(fù)受到影響,進(jìn)而影響運(yùn)動(dòng)水平的發(fā)揮。β-內(nèi)啡肽與運(yùn)動(dòng)也有密切的關(guān)系,β-內(nèi)啡肽在運(yùn)動(dòng)持續(xù)一定時(shí)間和強(qiáng)度范圍內(nèi)分泌會(huì)增多,當(dāng)過(guò)度訓(xùn)練時(shí)則引起β-內(nèi)啡肽的表達(dá)水平下降,并且伴隨免疫水平下降,逆反心理增強(qiáng)等癥狀[6]。提高β-內(nèi)啡肽的表達(dá)水平,可以產(chǎn)生欣快感,降低疲勞、焦慮等消極情緒的程度,提高睡眠質(zhì)量,鞏固訓(xùn)練成效。本研究依據(jù)條件反射性免疫抑制相似條件刺激的理論[7-8],選用風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)作為一種促進(jìn)恢復(fù)的手段,探討風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)建立后呈示風(fēng)味刺激對(duì)睡眠剝奪、消除疲勞的作用。尋找簡(jiǎn)便易行的手段治療運(yùn)動(dòng)引起的睡眠障礙并消除疲勞。揭示睡眠剝奪與運(yùn)動(dòng)性疲勞之間的內(nèi)在聯(lián)系。
1實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法
1.1動(dòng)物及分組
健康成年雄性Wistar大鼠128只,體重(200±10) g,由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。大鼠購(gòu)入后適應(yīng)飼養(yǎng)2 d后,隨機(jī)分為空白對(duì)照組、睡眠剝奪對(duì)照組、氨基酸嗜好組、氨基酸氣味嗜好組(氨基酸+桔子氣味)、奎寧嗜好組、奎寧氣味嗜好組(奎寧+咖啡氣味)、氨基酸嗜好后睡眠剝奪組、氨基酸氣味嗜好后睡眠剝奪組、奎寧嗜好后睡眠剝奪組、奎寧氣味嗜好后睡眠剝奪組、力竭游泳對(duì)照組、氨基酸嗜好力竭游泳組、奎寧嗜好力竭游泳組、適宜游泳對(duì)照組、氨基酸嗜好適宜游泳組和奎寧嗜好適宜游泳組,共16組每組8只,自第3天起進(jìn)行相應(yīng)學(xué)習(xí)訓(xùn)練及建立模型。
1.2建立風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)模型
學(xué)習(xí)訓(xùn)練的前1 d(第0天),于10:00~10:20讓嗜好組大鼠自由飲水,15:40~16:00用兩瓶法分別測(cè)定風(fēng)味溶液和水的攝取量,其余時(shí)間禁水。此后進(jìn)行嗜好學(xué)習(xí)訓(xùn)練,每日自10:00起讓大鼠先后分別攝取風(fēng)味溶液和0.2 mol/L蔗糖溶液20 min,15:40~16:00用兩瓶法測(cè)定風(fēng)味溶液和水的攝取量,其余時(shí)間禁水,連續(xù)5 d,根據(jù)風(fēng)味溶液和水的攝取量按下式分別計(jì)算風(fēng)味溶液的嗜好比:
風(fēng)味溶液嗜好比=[風(fēng)味溶液攝取量÷(風(fēng)味溶液攝取量+水?dāng)z取量)]×100%
1.3建立大鼠睡眠剝奪模型
采用小平臺(tái)水環(huán)境法制備大鼠睡眠剝奪模型。在風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)建立后,將睡眠剝奪組大鼠進(jìn)行睡眠剝奪36 h。睡眠剝奪箱為70 cm×50 cm×50 cm的塑料水箱,底部正中固定一直徑6 cm圓形平臺(tái),高8 cm,箱中注水水面低于平臺(tái)面約1.0 cm,由籠蓋處向下放置水和食物懸垂在平臺(tái)上方15 cm處,大鼠在平臺(tái)上可以自由進(jìn)食和飲水,若其睡眠,則由于肌肉張力松弛而落入水中,大鼠只能重振精神爬上平臺(tái)。睡眠剝奪各組給予日光燈照射,排除晝夜明暗交替,每日更換剝奪箱中的水。正常對(duì)照組單獨(dú)籠養(yǎng),自然光照。
1.4建立游泳訓(xùn)練模型
游泳組大鼠在實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性游泳3次,每次10 min,以消除游泳時(shí)水環(huán)境應(yīng)激所帶來(lái)的非實(shí)驗(yàn)因素干擾。在水深40 cm,水溫(26±1)℃,70 cm×50 cm×50 cm的泳槽中,不斷輕輕攪動(dòng)水面使力竭組大鼠不停運(yùn)動(dòng)至力竭。力竭判斷標(biāo)準(zhǔn):大鼠沉入水下10 s仍不能返回水面,撈出后不能完成翻正反射,記錄力竭游泳時(shí)間。適宜游泳組大鼠進(jìn)行間歇游泳訓(xùn)練,游泳40 min,間歇20 min后再游20 min結(jié)束。
1.5腦切片制備
向各組大鼠側(cè)腦室內(nèi)注射秋水仙素,以阻斷β-內(nèi)啡肽從神經(jīng)元胞體向軸突末端的運(yùn)輸。注射秋水仙素32 h后向大鼠腹腔內(nèi)注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氨基甲酸乙酯(1.1 g/kg)使其深度麻醉,灌流固定后,切取含下丘腦的腦段,制作冠狀冰凍連續(xù)切片,片厚40 μm。腦片進(jìn)行常規(guī)免疫組化染色,參照大鼠腦立體定位圖譜[9]對(duì)β-內(nèi)啡肽免疫陽(yáng)性細(xì)胞較多的下丘腦室旁核(paraventricular hypothalamic nucleus,Pa)、視上核(supraoptic nucleus,SO)、尾側(cè)大細(xì)胞核(caudal magnocellular nucleus,CMC)3個(gè)核團(tuán)進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)。
1.6數(shù)據(jù)處理
在200倍顯微鏡下將切片輸入計(jì)算機(jī),用IPP圖象分析系統(tǒng)計(jì)數(shù)各核團(tuán)限定面積(Pa:r=760 μm;SO:520 μm×840 μm;CMC:450μm×480 μm)內(nèi)的β-內(nèi)啡肽陽(yáng)性細(xì)胞,以5張切片內(nèi)的陽(yáng)性細(xì)胞總數(shù)表示β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平,所得數(shù)據(jù)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和Mann-Whitney檢驗(yàn)。
2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.1 嗜好學(xué)習(xí)建立后大鼠對(duì)不同溶液嗜好比的變化
奎寧嗜好學(xué)習(xí)1、2組共32只大鼠進(jìn)行奎寧嗜好學(xué)習(xí)訓(xùn)練,學(xué)習(xí)訓(xùn)練前19只大鼠沒有攝取奎寧溶液,學(xué)習(xí)訓(xùn)練第1天有15只、第2天有8只、第3天有3只大鼠沒有攝取奎寧溶液,第4天全部大鼠均攝取奎寧溶液;奎寧氣味嗜好學(xué)習(xí)組共16只大鼠進(jìn)行奎寧氣味嗜好學(xué)習(xí)訓(xùn)練,學(xué)習(xí)訓(xùn)練前9只大鼠沒有攝取奎寧氣味溶液,學(xué)習(xí)訓(xùn)練第1天有7只、第2天有5只、第3天有3只大鼠沒有攝取奎寧氣味溶液,第4天全部大鼠均攝取奎寧氣味溶液;氨基酸嗜好學(xué)習(xí)1、2組共32只大鼠進(jìn)行氨基酸嗜好學(xué)習(xí)訓(xùn)練,學(xué)習(xí)訓(xùn)練前15只大鼠沒有攝取氨基酸溶液,學(xué)習(xí)訓(xùn)練第1天有10只、第2天有5只、第3天有4只大鼠沒有攝取氨基酸溶液,第4天全部大鼠均攝取氨基酸溶液;氨基酸氣味嗜好學(xué)習(xí)組共16只大鼠進(jìn)行氨基酸氣味嗜好學(xué)習(xí)訓(xùn)練,學(xué)習(xí)訓(xùn)練前9只大鼠沒有攝取氨基酸氣味溶液,學(xué)習(xí)訓(xùn)練第1天有5只、第2天有4只、第3天有3只大鼠沒有攝取氨基酸氣味溶液,學(xué)習(xí)訓(xùn)練第4天全部大鼠均攝取氨基酸氣味溶液。配對(duì)Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)結(jié)果表明,嗜好學(xué)習(xí)訓(xùn)練第1天以后嗜好比均顯著高于學(xué)習(xí)前;學(xué)習(xí)訓(xùn)練第2天以后,與前一天相比具有升高的趨勢(shì),各學(xué)習(xí)組對(duì)相應(yīng)溶液的嗜好比基本維持穩(wěn)定,但各組學(xué)習(xí)速度不同,對(duì)風(fēng)味溶液的攝取量和嗜好比隨學(xué)習(xí)天數(shù)延長(zhǎng)不斷增加。大鼠嗜好學(xué)習(xí)組間比較,嗜好學(xué)習(xí)的速度沒有差別,嗜好比也無(wú)顯著差異。
在學(xué)習(xí)訓(xùn)練后,氨基酸嗜好組對(duì)氨基酸溶液的嗜好比,有高于奎寧嗜好組對(duì)奎寧溶液的嗜好比的趨勢(shì);奎寧氣味嗜好組、氨基酸氣味嗜好組對(duì)奎寧氣味溶液、氨基酸氣味溶液的嗜好比,有高于奎寧、氨基酸嗜好組對(duì)奎寧溶液、氨基酸溶液的嗜好比的趨勢(shì);但經(jīng)Mann-Whitney秩檢驗(yàn),各組之間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),(見表1)。

2.2不同條件刺激對(duì)大鼠下丘腦β-內(nèi)啡肽表達(dá)的影響
嗜好學(xué)習(xí)建立后力竭游泳組大鼠的游泳時(shí)間延長(zhǎng);嗜好后睡眠剝奪組大鼠警覺性增強(qiáng),表現(xiàn)出情緒激動(dòng)、易怒、攻擊性增強(qiáng)等行為,麻醉用藥劑量明顯增多。免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示,下丘腦SO、Pa內(nèi)β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平各組之間存在顯著差異;CMC核團(tuán)中β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平差異不顯著。嗜好學(xué)習(xí)各組(奎寧、氨基酸、奎寧氣味、氨基酸氣味溶液嗜好學(xué)習(xí)組)與空白對(duì)照、游泳力竭、睡眠剝奪組相比,Pa、SO內(nèi)β-內(nèi)啡肽陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著增多;睡眠剝奪、力竭游泳組與空白對(duì)照組相比顯著減少;力竭游泳組與睡眠剝奪組、奎寧嗜好學(xué)習(xí)組與氨基酸嗜好學(xué)習(xí)組、奎寧嗜好學(xué)習(xí)組與奎寧氣味嗜好學(xué)習(xí)組、氨基酸嗜好學(xué)習(xí)組與氨基酸氣味學(xué)習(xí)組、嗜好學(xué)習(xí)后游泳力竭各組與嗜好學(xué)習(xí)后睡眠剝奪對(duì)應(yīng)各組比較無(wú)顯著差異。奎寧、奎寧氣味、氨基酸、氨基酸氣味嗜好學(xué)習(xí)后睡眠剝奪組、游泳力竭組與對(duì)照組比較無(wú)顯著差異,與相對(duì)應(yīng)的嗜好學(xué)習(xí)組比較顯著降低;適宜游泳組與對(duì)照組、力竭游泳組和睡眠剝奪組比較均顯著性增多;但與氨基酸嗜好學(xué)習(xí)適宜游泳組比較無(wú)差異,見表2。

3討論
3.1風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)對(duì)下丘腦β-內(nèi)啡肽表達(dá)的影響
在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)將苦味刺激和報(bào)酬性刺激相結(jié)合,可以增加動(dòng)物對(duì)先天厭惡性的苦味溶液的攝取[10];Drewnowski等[11]在對(duì)人的研究中發(fā)現(xiàn),內(nèi)源性阿片肽主要參與調(diào)解對(duì)美味食物的味覺反應(yīng)和嗜好。Yamamoto等[1]讓大鼠自由攝取水和各種味溶液后,發(fā)現(xiàn)美味溶液或嗜好性味刺激可使腦脊液β-內(nèi)啡肽含量增高,但奎寧等先天性的厭惡味刺激不影響腦脊液β-內(nèi)啡肽含量。本實(shí)驗(yàn)行為學(xué)結(jié)果表明,大鼠對(duì)風(fēng)味溶液的攝取量和嗜好比隨學(xué)習(xí)時(shí)間延長(zhǎng)不斷增加,證明條件性風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)可以形成。大鼠嗜好學(xué)習(xí)組間比較,嗜好學(xué)習(xí)的速度沒有差別,嗜好比差異也無(wú)顯著性。說(shuō)明給以大鼠何種風(fēng)味刺激作為條件刺激對(duì)嗜好學(xué)習(xí)的影響差別不大。本實(shí)驗(yàn)免疫組化結(jié)果表明β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平游泳力竭組、睡眠剝奪組顯著低于對(duì)照組和奎寧、氨基酸嗜好學(xué)習(xí)組,但力竭組與睡眠剝奪組、奎寧嗜好學(xué)習(xí)組與氨基酸嗜好學(xué)習(xí)組、嗜好學(xué)習(xí)力竭組與對(duì)應(yīng)嗜好學(xué)習(xí)睡眠剝奪組之間差異不顯著??鼘?、氨基酸嗜好學(xué)習(xí)后睡眠剝奪組、力竭組與對(duì)照組比較差異無(wú)顯著性,與對(duì)應(yīng)奎寧、氨基酸嗜好學(xué)習(xí)組比較差異有顯著性;嗜好學(xué)習(xí)后睡眠剝奪組與對(duì)應(yīng)的游泳力竭組之間差異無(wú)顯著性,但顯著高于睡眠剝奪組、力竭組水平。適宜游泳組與對(duì)照組、力竭游泳組及睡眠剝奪組相比均顯著性增多,但與氨基酸嗜好學(xué)習(xí)適宜游泳組比較差異無(wú)顯著性。嗜好學(xué)習(xí)各組與嗜好氣味學(xué)習(xí)各組比較差異無(wú)顯著性。下丘腦SO、Pa內(nèi)β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平存在顯著差異,CMC核團(tuán)中β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平各組之間差異不顯著。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明風(fēng)味刺激可以改變下丘腦β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平,β-內(nèi)啡肽表達(dá)不因風(fēng)味溶液的不同而變化,但其表達(dá)因核團(tuán)不同而異。風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)過(guò)程中,味覺因素、學(xué)習(xí)記憶或心理因素的作用可能大于刺激物本身的特點(diǎn),嗜好學(xué)習(xí)建立后營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)整合認(rèn)知的影響不大。本研究結(jié)果未體現(xiàn)氣味誘導(dǎo)的味覺增強(qiáng)的嗜好效果,其原因是否與味覺刺激和嗅覺刺激之間的協(xié)調(diào)程度不一致有關(guān),有待于進(jìn)一步研究。
3.2風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞的影響及意義
大量研究資料表明在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中,為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)選擇的超負(fù)荷訓(xùn)練,會(huì)導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生疲勞,如果疲勞過(guò)度或者得不到適時(shí)的恢復(fù)就會(huì)使運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生情緒上的厭惡,這對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是十分不利的。持續(xù)一段適宜強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致β-內(nèi)啡肽分泌量增加,當(dāng)運(yùn)動(dòng)量過(guò)度時(shí)將引起表達(dá)水平下降[12]。運(yùn)動(dòng)員在抵觸狀態(tài)下訓(xùn)練,容易造成過(guò)度疲勞甚至受傷,在心理上形成對(duì)訓(xùn)練的厭惡,影響訓(xùn)練成績(jī)。本實(shí)驗(yàn)中,適宜游泳對(duì)照組、嗜好學(xué)習(xí)各組β-內(nèi)啡肽表達(dá)均顯著增多,而適宜游泳對(duì)照組、嗜好后適宜游泳各組之間β-內(nèi)啡肽表達(dá)基本一致,說(shuō)明嗜好學(xué)習(xí)對(duì)適宜游泳運(yùn)動(dòng)的影響效應(yīng)不大。力竭游泳對(duì)照組β-內(nèi)啡肽表達(dá)顯著減少,而不同嗜好學(xué)習(xí)建立后的力竭各組可以逆轉(zhuǎn)這一趨勢(shì),使β-內(nèi)啡肽表達(dá)均保持在較高水平,顯著高于力竭對(duì)照組。推測(cè)兩類力竭原因不同,有待于進(jìn)一步研究。本研究對(duì)大鼠行為觀察中發(fā)現(xiàn),大鼠風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)建立后,其游泳至力竭的時(shí)間明顯長(zhǎng)于力竭游泳對(duì)照組,對(duì)游泳技巧的掌握程度也明顯優(yōu)于對(duì)照組,在不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中均表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)能力得到提高。提示我們風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)引起的下丘腦β-內(nèi)啡肽含量變化可能對(duì)提高運(yùn)動(dòng)能力、延時(shí)疲勞發(fā)生有一定作用。
3.3風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)對(duì)睡眠剝奪的影響及意義
許多實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,在攝食活動(dòng)中通過(guò)味覺感受得到的滿足感是機(jī)體滿足情感和精神需要的重要方面。有人報(bào)道在各種感覺中,能給予機(jī)體最多快樂(lè)的首屬味覺,食物美味或嗜好性風(fēng)味刺激與腦內(nèi)阿片肽,特別是β-內(nèi)啡肽的功能活動(dòng)密切相關(guān)[2]。睡眠剝奪與β-內(nèi)啡肽也有密切關(guān)系。本研究的結(jié)果表明,大鼠攝取奎寧、氨基酸溶液20 min后,在給以蔗糖溶液,大鼠對(duì)奎寧、氨基酸溶液及奎寧、氨基酸氣味溶液的嗜好比均顯著提高,說(shuō)明通過(guò)苦味、酸味和蔗糖的聯(lián)合呈示,大鼠建立了對(duì)苦味、酸味的條件性嗜好,條件性風(fēng)味嗜好可以形成。但氨基酸、氨基酸氣味,奎寧及奎寧氣味嗜好學(xué)習(xí)組之間β-內(nèi)啡肽表達(dá)無(wú)顯著性差異,證明給予大鼠何種風(fēng)味刺激物作為條件刺激對(duì)嗜好學(xué)習(xí)的影響差別不大。風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)后,無(wú)論氨基酸、奎寧嗜好組,還是氨基酸、奎寧氣味嗜好學(xué)習(xí)組β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平均顯著升高,睡眠剝奪對(duì)照組β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平顯著降低,而嗜好學(xué)習(xí)后睡眠剝奪組β-內(nèi)啡肽表達(dá)則無(wú)顯著性變化。表明風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)可增多β-內(nèi)啡肽分泌量,從而產(chǎn)生情緒上的愉悅,舒緩了緊張、焦慮的情緒,延緩了睡眠剝奪誘導(dǎo)的機(jī)體不良反應(yīng)的進(jìn)程。因此,風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)起到充分激發(fā)機(jī)體機(jī)能的作用。睡眠剝奪對(duì)照組β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平顯著降低,可能是造成睡眠剝奪大鼠易怒、情緒失常等行為變化的原因。因此預(yù)先建立條件性風(fēng)味嗜好,保持腦內(nèi)較高的β-內(nèi)啡肽水平,延時(shí)疲勞進(jìn)程,緩解運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起的肌肉酸痛[13],可以減輕大負(fù)荷訓(xùn)練對(duì)機(jī)體造成的不適,進(jìn)而預(yù)防過(guò)度訓(xùn)練導(dǎo)致的睡眠障礙和運(yùn)動(dòng)傷害,得到運(yùn)動(dòng)的樂(lè)趣,提高訓(xùn)練效率。
3.4運(yùn)動(dòng)性疲勞與睡眠剝奪的相關(guān)性
睡眠失調(diào)會(huì)加重過(guò)度訓(xùn)練的一些癥狀并延長(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間。過(guò)度訓(xùn)練對(duì)睡眠的影響研究較少,訓(xùn)練實(shí)踐表明,一般上午的運(yùn)動(dòng)不論運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大小都不會(huì)損害睡眠;下午接近睡眠時(shí)間的中、低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可提高睡眠質(zhì)量,而與睡眠時(shí)間間隔太短的長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或進(jìn)行不適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)將妨礙甚至破壞運(yùn)動(dòng)者的睡眠形式。本研究中睡眠剝奪對(duì)照組、力竭游泳對(duì)照組大鼠β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平顯著降低,兩組之間無(wú)顯著差異;給予不同風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)后的力竭及睡眠剝奪組大鼠β-內(nèi)啡肽表達(dá)無(wú)顯著變化,組間也無(wú)顯著差異。睡眠剝奪、力竭游泳對(duì)大鼠的刺激所產(chǎn)生的適應(yīng)性變化存在相似的變化規(guī)律,睡眠剝奪、力竭游泳組大鼠β-內(nèi)啡肽表達(dá)的同步降低和給予風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)后β-內(nèi)啡肽表達(dá)的相對(duì)穩(wěn)定,表明睡眠剝奪和力竭運(yùn)動(dòng)在其發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中可能存在著共同的神經(jīng)化學(xué)途徑。睡眠和機(jī)體的生理及心理密切相關(guān),睡眠剝奪、力竭運(yùn)動(dòng)也會(huì)影響到機(jī)體生理心理的變化,但二者疲勞的層面不同。睡眠是人體最好的休息方式,運(yùn)動(dòng)后的充分恢復(fù)與良好的睡眠分不開;運(yùn)動(dòng)及許多因素又會(huì)影響運(yùn)動(dòng)后的睡眠。身體健康狀況,運(yùn)動(dòng)類型、時(shí)間和強(qiáng)度以及運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的代謝變化均有可能影響睡眠。一般理論認(rèn)為能量消耗增加時(shí),睡眠時(shí)間增加;因?yàn)橛X醒期機(jī)體分解代謝加強(qiáng),而睡眠期體內(nèi)合成代謝加強(qiáng),因此在一定運(yùn)動(dòng)負(fù)荷閾值下隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加,睡眠質(zhì)量增高;當(dāng)超過(guò)此閾值時(shí)負(fù)荷越大,過(guò)度疲勞時(shí)睡眠剝奪越顯著,改善睡眠質(zhì)量是促進(jìn)恢復(fù)的有效途徑。睡眠剝奪、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以改變?chǔ)?內(nèi)啡肽表達(dá)水平,因此β-內(nèi)啡肽的濃度變化可以作為衡量運(yùn)動(dòng)性疲勞、睡眠障礙的參考指標(biāo)。
綜上所述:1)通過(guò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練,大鼠對(duì)風(fēng)味溶液的嗜好比增加,證明條件性風(fēng)味嗜好可以形成;但給以動(dòng)物何種風(fēng)味刺激作為條件刺激對(duì)嗜好學(xué)習(xí)的影響差別不大,說(shuō)明不同風(fēng)味刺激對(duì)大鼠的報(bào)酬性質(zhì)是相同的;風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)過(guò)程中,味覺因素、學(xué)習(xí)記憶或心理因素的作用可能大于刺激物本身的特點(diǎn),營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)整合認(rèn)知的影響不大。
2)風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)、睡眠剝奪、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以改變下丘腦相關(guān)核團(tuán)β-內(nèi)啡肽表達(dá)水平,其影響因刺激手段不同而異;下丘腦各核團(tuán)β-內(nèi)啡肽的變化趨勢(shì)不同,CMC在各組間變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,此核團(tuán)作為風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)、睡眠剝奪、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練改變?chǔ)?內(nèi)啡肽表達(dá)的參考部位不夠敏感。
3)睡眠剝奪、力竭游泳訓(xùn)練各對(duì)應(yīng)組間β-內(nèi)啡肽表達(dá)呈現(xiàn)同步變化的規(guī)律,睡眠剝奪和力竭運(yùn)動(dòng)在其發(fā)生發(fā)展的過(guò)程中可能存在著共同的神經(jīng)化學(xué)途徑;因此β-內(nèi)啡肽的濃度變化可能作為衡量運(yùn)動(dòng)性疲勞、睡眠障礙的參考指標(biāo);可以利用風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)產(chǎn)生無(wú)毒副作用的藥理學(xué)效應(yīng)手段,延緩睡眠剝奪、力竭運(yùn)動(dòng)的不良進(jìn)程。
4)風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí)對(duì)β-內(nèi)啡肽表達(dá)、運(yùn)動(dòng)行為及睡眠質(zhì)量的調(diào)控發(fā)揮著重要作用;預(yù)先建立風(fēng)味嗜好學(xué)習(xí),保持腦內(nèi)較高的β-內(nèi)啡肽水平,維持大鼠欣快、舒適感,可以緩解后續(xù)睡眠剝奪、過(guò)度訓(xùn)練造成的身體不適。關(guān)于氣味誘導(dǎo)的味覺增強(qiáng)的嗜好效果,本實(shí)驗(yàn)與相關(guān)研究結(jié)論不同,其原因有待于進(jìn)一步探討。
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[編輯:鄭植友]