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背景神经网络振荡是一种节律性、同步化的、存在于多个脑区的神经电活动。海马的gamma(γ)振荡是神经网络振荡的一种重要的表现形式,与脑的高级功能密切相关。急性酒精暴露达到中毒剂量(≥50mM)可导致学习、记忆等认知功能的障碍。急性酒精抑制了γ振荡,但相关细胞内机制尚不清楚。目的探讨急性酒精暴露对海马γ振荡的影响,并进一步揭示急性酒精对海马γ网络振荡活动调节的细胞内信号机制。方法1.制备海马脑片,健康雄性SD大鼠60只(3-4周),10%水合氯醛(0.3ml/100g)腹腔内注射麻醉,待夹趾反射基本消失后,用手术剪打开胸腔,暴露出心脏,在左心室用预冷(0℃)通氧(95%O2+5%CO2)的人工脑脊液进行心脏灌注,观察到四肢变白后,快速断头取脑,并放入预冷通有混合氧气的人工脑脊液中。用LEICA VT 1000S振动切片机,水平切厚度为400μm的海马脑片。2.建立神经网络振荡模型,将大鼠海马脑片转移至恒温界面记录槽内,持续灌流通有混合氧的ACSF(温度维持在32±1℃),灌流速度为3-4ml/min。孵育1个小时后,采用细胞外微电极方式记录。然后应用神经递质受体红藻氨酸激动剂(Kainate,KA)于大鼠海马脑片,产生持久的γ(20~60 Hz)频率振荡,即成功建立神经网络振荡模型。3.在神经网络振荡模型基础上,将酒精(50mM、100mM)分别应用于中间层海马(IH)、背侧海马(DH)、腹侧海马(VH)脑片,观察酒精对海马不同区域γ振荡的影响。之后,使用Akt、GSK3β、mTOR、Compound C等细胞内激酶的抑制剂来揭示酒精对海马网络活动作用的细胞内信号机制。应用Spike 2软件(CED,Cambridge,UK)对原始实验数据进行离线分析。使用Sigmastat软件(SPSS Inc.,California,USA)对实验数据进行统计。结果以平均值(mean,M)加减标准误(standard error of the Mean,SE)表达。如果P≤0.05,测量被认为是具有统计显著性。结果1.酒精对海马γ振荡的调节具有区域差异性:酒精降低中间层海马的γ振荡活动,对背侧海马γ振荡活动起部分抑制作用,而对腹侧海马的γ振荡活动不产生影响。2.细胞内激酶Akt的抑制剂Tricribine(TCBN,5μM)阻断了酒精对中间层海马γ振荡抑制作用。3.GSK3β抑制剂SB415286(SB,5μM)逆转了酒精对中间层海马γ振荡的抑制作用。4.mTOR抑制剂Rapamycin(Rap,100nM)不能阻断酒精对中间海马CA3区的γ振荡的抑制作用。5.AMPK抑制剂Compound C(CC)剂量依赖性增强了中间层海马的γ振荡;对大部分酒精调节的中间层海马脑片的γ振荡的抑制作用无影响。结论酒精对海马γ振荡的调节具有区域差异性;Akt-GSK3β信号通路的激活对酒精诱导的中间层γ振荡的抑制起了关键作用。