Acute administration of THC impairs spatial but not associative memory function in zebrafish
Acute administration of THC impairs spatial but not associative memory function in zebrafish
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急性施用 THC 会损害斑马鱼的空间记忆功能，但不会损害联想记忆功能
DOI：
10.1007/s00213-014-3522-5
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发表时间：
2014
影响因子：
3.4
通讯作者：
von der Emde G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ruhl T;Prinz N;Oellers N;Seidel NI;Jonas A;Albayram O;Bilkei-Gorzo A;von der Emde G
本研究研究了急性给药内源性大麻素受体CB1配体∆-9-四氢大麻酚（THC）对斑马鱼（Danio rerio）大脑细胞内信号传导和两种不同记忆系统检索的影响。方法首先，用四氢大麻酚处理鱼，在给药1 h后检测脑内丝裂原活化蛋白（MAP）激酶Akt和Erk磷酸化水平的变化。接下来，第二组的动物在两种选择的范式中学习区分两种颜色，而第三组的动物在一个开放的迷宫中通过使用自我非中心策略来解决空间认知任务。在记忆获得和巩固后，使用与第一组相同的治疗方案对动物进行药物治疗，然后再次进行记忆恢复测试。结果我们发现Erk磷酸化增强，但Akt磷酸化未增强，这表明THC处理特异性激活了斑马鱼端脑中的Erk信号传导。虽然CB1激动剂四氢大麻酚不影响动物在颜色识别范式中的行为表现，但空间记忆明显受损。四氢大麻酚对空间学习的影响可能是特定的，因为运动活动和焦虑相关行为都没有受到药物治疗的影响。这表明了内源性大麻素系统（ECS）对斑马鱼空间认知的显著影响。结论该结果与哺乳动物的研究结果非常吻合，表明在脊椎动物进化过程中，ECS功能高度保守。我们进一步得出结论，斑马鱼为正在进行的ECS研究提供了一个有希望的模式生物。
RationaleThe present study examined the effect of acute administration of endocannabinoid receptor CB1 ligand ∆-9-tetrahydrocannabinol (THC) on intracellular signalling in the brain and retrieval from two different memory systems in the zebrafish (Danio rerio).MethodsFirst, fish were treated with THC and changes in the phosphorylation level of mitogen-activated protein (MAP) kinases Akt and Erk in the brain were determined 1 h after drug treatment. Next, animals of a second group learned in a two-alternative choice paradigm to discriminate between two colours, whereas a third group solved a spatial cognition task in an open-field maze by use of an ego-allocentric strategy. After memory acquisition and consolidation, animals were pharmacologically treated using the treatment regime as in the first group and then tested again for memory retrieval.ResultsWe found an enhanced Erk but not Akt phosphorylation suggesting that THC treatment specifically activated Erk signalling in the zebrafish telencephalon. While CB1 agonist THC did not affect behavioural performance of animals in the colour discrimination paradigm, spatial memory was significantly impaired. The effect of THC on spatial learning is probably specific, since neither motor activity nor anxiety-related behaviour was influenced by the drug treatment. That indicates a striking influence of the endocannabinoid system (ECS) on spatial cognition in zebrafish.ConclusionsThe results are very coincident with reports on mammals, demonstrating that the ECS is functional highly conserved during vertebrate evolution. We further conclude that the zebrafish provides a promising model organism for ongoing research on the ECS.
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