Sıçanlarda soğuk stresin hipokampüs alan potansiyelleri ve morris su tankı performansı üzerine etkisi
Effect of cold stress rats hippocampal potential and morris water tank performance
Yazar: HÜLYA KİRAS
Danışman: PROF. DR. CEM SÜER
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Bellek = Memory ; Hipokampus = Hippocampus ; Soğuk = Cold ; Stres = Stress ; Sıçanlar = Rats ; Öğrenme = Learning

Özet:
Stres, öğrenmeyi etkileyen önemli bir dış faktördür. Hipokampüs ise uzamsal öğrenme ve belleğin pekiştirilmesinde önemli bir rol oynayan sinir sistemi yapısıdır. Deneysel çalışmalar, stres faktörünün öğrenme denemelerinin bir parçası olduğu durumlarda öğrenme performansının arttığını ama stresin öğrenme denemelerinden önce uygulandığı durumlarda performansın bozulduğunu göstermektedir. 
Araştırma bulguları, stresin uzamsal öğrenme-bellek işlevleri üzerine olan etkisinin oluşmasında hipokampal bileşenin önemli katkısının olabileceğini düşündürmektedir. Sunulan projenin amacı, farklı sürelerde soğuk stres uygulayarak, hipokampal öğrenmenin etkilenmesindeki mekanizmalara açıklık getirmektir. 
Bu çalışmada 2-3 aylık erkek sıçanlar kullanıldı ve bütün sıçanlar Erciyes Üniversitesi Hakan Çetinsaya Deneysel ve Klinik Araştırma Merkezi'nde üretildi. Sıçanların ağırlıkları erkek sıçanlar için 130-188, dişi sıçanlar için 98– 145 g arasında olup, musluk suyu ve standart sıçan yemi ile kısıtlama yapılmaksızın beslendi. Kontrol grubu (n=8), kısa süreli (15 dk) soğuk stres uygulanan grup (n=8), orta süreli (2 saat) soğuk stres grubu (n=8) ve uzun süreli (4 saat) soğuk stres grubu (n=8) oluşturuldu. 
Hipokampal öğrenme ve hatırlama performansı 5 günlük (4 gün öğrenme denemeleri ve 1 gün hatırlama denemesi) Morris su tankında test edildi. Ayrıca hipokampal öğrenmede önemli rolü bilinen sinaptik havuzlardan biri olan perforan yol – dentat girus sinapslarının etkinliği ekstrasellüler kayıt yöntem ile in vivo olarak çalışıldı. Soğuk stresin etki düzeyi rektal sıcaklığın ölçülmesi ve ekstrasellüler kayıtları alındıktan sonra elde edilen venöz kan örneklerinden serum kortikosteron düzeyi ölçülerek gerçekleştirildi. 
Sıçanlar üretan (1,2 g/kg, ip) ile anestezi edildikten sonra stereotaksik çatıya yerleştirildi.Eksitatör postsinaptik potansiyel (EPSP) ve populasyon spike (PS)'dan oluşan alan potansiyelleri,sağ medial perforan yolun uyarılmasına cevap olarak oluşan alan potansiyellerini ipsilateral dentat girusun granül hücrelerinden kaydedildi. Uzun Erimli Güçlenme bazal kayıttan sonra 4 setten oluşan tetanik uyarılarla indüklendi. 
Sonuç olarak sunulan çalışmanın bulguları, soğuk strese maruz bırakılan sıçanlarda uzamsal öğrenme performansının bozulduğu, sinaptik plastisitenin bir göstergesi olan alan potansiyellerinin populasyon spike bileşeninin, yüksek frekansla uyarılan güçlenmesinin azaldığını göstermektedir. Bozulmanın şiddeti, stres hormonlarının uzamsal bellek performansı üzerine olan ters "U" şeklindeki etkisini desteklemektedir. Etki mekanizmasının ortaya konabilmesi açısından detaylı moleküler çalışmalara ihtiyaç vardır. 

Anahtar Kelimeler: Hipokampus;  Öğrenme ve Bellek;  Dentat Girus;  Ekstrasellüler potansiyeller.

Abstract:
Stress is an important factor affecting learning. Hippocampus is a nervou the system structure which has an important role in spatial learning and reinforcing memory. Experimental studies show that stress where a part of the learning experiment, learning performance increases but in the cases of applying stress before the learning trial performance are falling down. 
Research findings suggest that a significant contribution of hippocampal components to the formation of an effect on spatial learning and memory function by stress. The main objective of the project is to  clarify the mechanism of the effect of the hippocampal learning ovia applying cold stress in different period of time. 
For the present study, 2-3 month aged Wistar rats were used. All rats were reproduced at Erciyes University Hakan Çetinsaya Experimental and Clinical Research Centre. Male rats weighed 130-188 g, female rats weighed  98-145 g and they were fed with tap water and with standard rat food without limitation. The control group (n=8) short term (15 min) cold stres group (n=8), medium term ( 2 hour) cold stres group (n=8) and long term (4 hour) cold stres group (n=8) were created.
Hippocampal learning and memory performance in 5 days (4 days learning and 1 day remember trial) were tested in the morris water maze. Furthermore perforan path-dentate gyrus synapses activity as a synaptic pool, which has important role in hippocampal learning, was studied in vivo with extracellular recording methods. The effect level of cold stres is carried out by measuring rectal temperature and measuring the level of serum corticosterone from venous blood samples after the extracellular recording. 
Rats were placed into stereotaxic roof after anaesthetised with urethane (1. 2 g/kg, i. p.).  Field potentials, excitatory postsynaptic potential (EPSP) and population spike (PS), from the right dentate gyrus of the hippocampal formation were recorded in response to ipsilateral medial perforant pathway stimulation in urethane- anesthetized rats. Long-term potentiation was induced by tetanic stimulations formed from 4 sets after baseline recording. 
 As a result,  the presented study's findings show that spatial learning performance is impaired in rats exposed to cold stres, field potentials' component of population spike which is an indicator of the synaptic plasticity decrease in strength which has been induced high frequency. The severity of degradation supports opposite U shaped effect which is stress hormones on spatial memory performance. In order to demostrate  the mechanism of action molecular studies are required. 

Keywords: hippocampus; learning and memory; dentate gyrus; extracellular potentials.