Zenginleştirilmiş çevrenin yavru sıçanlarda mekansal hafıza ve öğrenme ile ilişkili reseptörler üzerine etkisi
The Effect of Environmental Enrichment on Spatial Memory and Receptors Related to Learning in Rat Pups
Yazar: BİRSEN HARUN DAĞDEVİREN
Danışman: DOÇ. DR. DUYGU KUMBUL DOĞUÇ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Bellek = Memory ; Hipokampus = Hippocampus ; Reseptörler = Receptors ; Reseptörler-N-metil-D-aspartat = Receptors-N-methyl-D-aspartate ; Serotonin = Serotonin ; Sıçanlar = Rats ; Çevre faktörleri = Environmental factors ; Öğrenme = Learning

Özet:
Zenginleştirilmiş çevre, farklı uyaranlar, çeşitli fiziksel aktiviteler ve sosyal etkileşimler gibi birçok bileşenin birarada bulunması şeklinde tanımlanabilir.
Zenginleştirilmiş çevrede yaşayan hayvanlarda Morris su labirenti testinde hipokampüse bağlı öğrenme ve bellek performansında artış olduğunu ortaya koyan çalışmalar mevcuttur. Zenginleştirilmiş çevre, bilişsel işlevlerin yanı sıra anksiyete ve lokomotor aktivite gibi nörodavranışsal değişiklikleri değerlendiren testler üzerinde de etkili olabilmektedir. Yapılan çalışmalarda hipokampal NMDA reseptörlerinin beyinde sinaptik plastisite ve zenginleştirilmiş çevre ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Serotonin agonistlerinin belleği ve öğrenmeyi artırdığını ve demans gibi bellek bozukluğuna yol açan hastalıklarda beyinde serotonin reseptör alt birimlerinde azalma olduğunu gösteren çalışmalar mevcuttur.
Bu çalışmada, 22 günlük (emzirme sonrası dönemde) 24 adet erkek Wistar Albino cinsi sıçan kullanılmıştır. Gruplar deney ve kontrol grubu (DG n=12, KG n=12) olarak oluşturulmuştur. Zenginleştirilmiş çevreye alınan yavru sıçanlar 6 hafta süreyle bu ortamda tutulmuş, erişkin döneme gelmeden 9. hafta sonunda hem zenginleştirilmiş çevreye maruz bırakılan sıçanlar hem de standart kafeslerde kalan sıçanlara Morris su labirenti kullanılarak mekansal hafıza testi yapılmıştır. Ardından sıçanlar sakrifiye edilerek hipokampüslerinde NMDA reseptör alt birimlerinden NR2A ve NR2B düzeyleri ile serotonin reseptör alt birimlerinden 5 HT2A düzeyleri western blot yöntemi ile değerlendirilmiştir.
Tüm gruplar, Morris su labirentini öğrenmiş, ancak öğrenme hızı açısından deney grubu fark yaratmıştır. Yine deney grubunun dış kadranda daha az süreyle yüzdüğü ve anksiyete düzeyinin daha az olduğu görülmüştür. Deney grubunun NR2B ve 5HT2A reseptör konsantrasyonları kontrol grubuna göre sırasıyla %10,93 ve % 8,17'lik bir artış gösterirken NR2A reseptör konsantrasyonlarında anlamlı bir farklılık saptanmamıştır.Zenginleştirilmiş çevrenin çocukluk döneminde öğrenme performansı üzerine olumlu etkilerinin olduğu, anksiyeteyi azalttığı görülmektedir. Bu olumlu etkilerin altında yatan mekanizma artmış NR2B ve 5HT2A ekspresyonu ile ilişkilidir.

Anahtar Sözcükler: Zenginleştirilmiş Çevre, Mekansal Öğrenme,  NMDA reseptörleri, 5HT2A reseptörü

Abstract:
Enriched environment can be defined as the association of diverse components such as various physical activities and social interacitons.
There are some studies reporting there has been an increase in learning and memory performance in Morris water maze experiment in animals living in enriched enviroinment. Enriched environment can also have effect on some tests evaluating neuro-behavioral changes including anxiety and locomotor activity, beside cognitive functions. In some studies, it has been indicated that hippocampal NMDA receptors are related with cerebral synaptic plasticity and enriched environment. There are some studies reporting serotonin agonists ameliorate the memory / learning fucntions and there has also been a down-regulation in cerebral serotonergic receptor sub-units in some conditions like dementia, which lead to deterioration in memory.
In this study, 24 male Wistar Albino rats which are at postnatal day 22 ( after weaning) were used. The experimental group (n=12) were housed in enriched cages and the control group  (n=12) were housed in standart cages for 6 weeks and whole rats were tested in Morris Water maze for spatial memory after 9th week. Then, the rats were sacrified and their hippocampi were dissected. Western blotting method were be used to detect the 5-HT2A (serotonin receptor sub-unit )level and NR2A and NR2B (NMDA sub-units) levels.
All of groups has learned water maze test but the experimental group has learned the test faster than control group and has spent shorter time in outer zone . Whereas NR2B and 5HT2A expressions were significantly increased ( respectively %10,93 and % 8,17) in experimental group compared with the control, no significant difference could be detected in NR2A receptor concentrations.
The results indicate that exposure to enriched environment in childhood has possible effects on learning performance and this effect is related to increased NR2B and 5HT2A expression.
   
Keywords: Enriched environment, Spatial learning, NMDA receptors, 5HT2A receptor