现代高性能战斗机做机动飞行，尤其是特技飞行时，所产生的正加速度（+Gz）具有G值高、作用时间长并可反复出现等特点，对机体产生广泛的影响，其中，对脑功能的影响尤为突出，对飞行安全也会造成严重危害。近年来，很多致死性的飞行事故都是由持续性加速度引起的。因此，深入探讨持续性+Gz对机体的影响，特别是对脑组织结构与功能的影响及其机制，对于研究新的有效防护措施有着十分重要的意义，也是当今航空医学界面临的重要课题之一。当机体暴露于+Gz环境时，一方面由于加速度的作用，引起血液从上半身向下半身转移，头部血压会降低，脑血流量也会随之减少，使得脑部出现缺血缺氧的状态，从而引起学习记忆功能障碍。以往研究表明，大鼠在受到加速度作用后，其兴奋性及认知功能障碍受到了严重损害，学习与记忆能力均明显减弱，并且随着G值的增加，加速度暴露对大鼠学习能力的影响更加严重。另一方面，在+Gz暴露条件下，由于血液的转移，脑组织应力增加，引起脑组织发生形变，进而脑血管也会因为受压而变形，从而脑组织的血液供应严重不足，使得缺血缺氧状态更加严重，当其超过脑组织所能承受的正常生理限度时，即可导致脑组织的病理性损伤。近年来研究发现，自噬是一种有助于细胞存活的机制，它能够在机体饥饿、细胞分化及正常生长的情况下，通过降解破损细胞器及大分子物质维持正常细胞新陈代谢和内环境稳态。自噬性细胞死亡是区别于程序性坏死和凋亡的不同的一种程序性细胞死亡方式，它是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需要降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体的细胞过程。自噬参与了细胞稳定状态的维持和一些疾病的发生过程。细胞既可以作为一种防御机制来抵御环境变化对细胞造成的损伤，又可作为一种死亡机制诱导细胞发生一种异于凋亡的程序性细胞死亡。既往研究表明，脑缺血再灌注损伤会导致脑自噬相关基因表达的增强，过度的自噬活动会导致细胞的死亡。然而，持续性+Gz暴露所产生的类似于脑缺血再灌注损伤是否能诱导自噬激活及其作用尚未见报道。根据中医学理论，飞行人员受到的高+Gz应激可致使机体气血、阴阳虚损甚至耗散，最终导致机体抗应激耐受能力下降；高+Gz引起的脑功能异常则属于较典型的“血瘀证”。中医学历来强调“正气存内，邪不可干”，“髓海有余，则轻劲多力，自过其度”。通过采用复方制剂调节机体多系统功能，可增强人的体质，进而增强对各种应激条件的适应性、耐受性及受损后的恢复能力。研究发现，红景天、人参等可提高机体对不利环境因素的耐受性，使机体的生命活动保持在正常水平，提高机体非特异性抵抗力；而基于祖国医学理论研制的复方中药制剂则具有更加明显的效果。大量研究已证实，益气、活血、通经络这三种功效的复方中药对“血瘀证”具有十分明显的疗效，并已得到了广泛的临床应用。“天芪航力方”是空军航空医学研究所研制的一种复方中药，初步研究已证实，该药对高+Gz应激致大鼠脑损伤具有一定的保护作用，但其效果需进一步确证，相关作用机制也有待深入探讨。本研究从功能学与形态学两方面入手，利用动物离心机模拟+Gz环境，通过Y-型迷宫和旷场分析两种最经典的行为学研究方法，观察了+Gz暴露后大鼠学习记忆能力和行为的变化及复方中药“天芪航力方”提取物的防护作用；再采用RT-PCR、Western-Blot等实验技术方法观察了+Gz暴露后大鼠脑自噬相关基因Beclin-1和LC3的变化，进一步揭示自噬在+Gz致脑损伤中的作用。本研究的主要结果及发现如下：1.+Gz致大鼠学习记忆功能障碍及“天芪航力方”的防护作用观察+10Gz/3min暴露后大鼠学习记忆功能和行为的变化及复方中药“天芪航力方”提取物的防护效果。结果表明，Y-型迷宫实验显示，+10Gz/3min组大鼠与对照组相比，正确反应次数明显减少（P <0.01），反应时显著延长（P <0.01），且在暴露后的第6d仍没有恢复到对照水平；而药物组大鼠在暴露后各时间点的正确反应次数和反应时与对照组均无显著性差异，较+10Gz/3min组显著改善（P <0.01）。旷场分析实验显示，+10Gz/3min组大鼠中央格停留时间在暴露后即刻和2d较对照组显著延长（P <0.05），而药物组无显著改变；+10Gz/3min组和药物组的总得分在暴露后即刻较对照组均显著降低（P <0.01）。结果提示，+10Gz/3min暴露可引起大鼠显著的学习记忆功能障碍，复方中药“天芪航力方”提取物对+10Gz/3min致大鼠学习记忆功能障碍具有明显的防护作用，对暴露后即刻的行为改变也有一定的防护作用。2.+Gz致大鼠脑皮层自噬相关基因Beclin-1和LC3表达的变化探讨+Gz暴露后大鼠脑皮层自噬相关标志物Beclin-1和LC3表达的变化。结果表明，与对照组相比，+10Gz/3min和+10Gz/5min两组大鼠在暴露后6h脑皮层Beclin-1和LC3mRNA及蛋白表达均显著增强（P <0.01），暴露后24h其表达量仍显著增加（P <0.05）。+10Gz/5min组较+10Gz/3min组表达增加更为明显（P <0.05）。以上结果提示，+10Gz暴露可诱导脑皮层自噬相关标志物Beclin-1和LC3的高表达，说明高+Gz应激促进了脑皮层自噬的发生，且随着暴露时间的延长，自噬表达更显著。总之，本研究观察了+Gz暴露后大鼠学习记忆功能和脑皮层自噬相关基因Beclin-1和LC3表达变化，并探讨了复方中药“天芪航力方”提取物对+Gz暴露致大鼠学习记忆功能障碍的防护效果，主要阐明了以下问题：+10Gz暴露可引起大鼠学习记忆功能障碍，并促进脑皮层自噬的发生；复方中药“天芪航力方”提取物对+Gz致大鼠学习记忆障碍具有明显的防护作用。本研究对进一步阐明高G暴露对脑的影响及其发生机制具有一定意义，也为高G防护提供了新的思路。