Nguyễn Thị
Lan Anh[*], Vơ Phùng Nguyên*
Mở đầu: Ngày
nay, giới y học trên thế giới ngày càng quan
tâm đến sức khỏe con người, đặc biệt
ở người cao tuổi. Tuổi tác càng cao càng ảnh
hưởng xấu đến các chức năng sinh lư của cơ thể, trong đó
có sự suy giảm trí nhớ sinh lư.
Mục tiêu: Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành đánh giá ảnh
hưởng của độ tuổi trên khả năng học hỏi và 3
loại trí nhớ h́nh ảnh, mùi, và không gian ở chuột
nhắt. Khảo sát tác động của NL 197 trên khả
năng học hỏi và trí nhớ sinh lư của chuột ở
các độ tuổi.
Phương pháp: Ba loại trí nhớ h́nh ảnh, mùi và không gian
được khảo sát trên chuột nhắt các độ
tuổi 2, 6, 9 và 12 tháng và được so sánh đánh giá sự
suy giảm trí nhớ, khả năng học hỏi theo thời gian. Mô h́nh nhận
diện vật thể (object recognition test), nhận diện
mùi (olfactory recognition test) và không gian (spatial water maze test)
được sử dụng trong nghiên cứu.
Kết quả: Các kết quả cho thấy các loại trí nhớ
chuột thay đổi theo độ tuổi, độ tuổi
chuột càng cao, các loại trí nhớ càng dễ dàng bị
suy giảm. Khả năng
suy giảm trí nhớ theo độ tuổi
cũng tùy thuộc vào từng loại trí nhớ. Chuột có khả
năng học hỏi tốt trên mô h́nh trí nhớ nhận diện
không gian và kém hơn
lần lượt trên các mô h́nh trí nhớ
nhận diện mùi và h́nh ảnh. Để khảo sát sự
suy giảm trí nhớ sinh lư, cần sử dụng chuột
từ 12 tháng tuổi trở lên cho trí nhớ không gian, từ
9 tháng trở lên cho trí nhớ nhận diện mùi, và từ
6 tháng trở lên cho trí nhớ nhận diện h́nh ảnh.
NL 197 đă cải thiện khả năng học hỏi, ghi
nhớ của chuột bị suy giảm theo độ tuổi.
Tác động này không khác tác động của galantamine 5
mg/kg dùng uống, một chất ức chế
acetylcholinesterase.
Kết luận: Độ tuổi có ảnh hưởng khác nhau
đến các loại trí nhớ của chuột. NL 197 có thể
được sử dụng để cải thiện
t́nh trạng suy giảm khả năng học hỏi và trí nhớ sinh lư.
Từ khóa: trí nhớ nhận diện vật thể, trí nhớ mùi, trí nhớ xă hội, đồ h́nh nước, trí nhớ không gian.
THE IMPROVEMENT EFFECT OF
NL 197 ON PHYSIOLOGICAL DECLINE
IN WHITE MOUSE’S MEMORY
Nguyen
Thi Lan Anh, Vo Phung Nguyen
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 14 - Supplement of No 1 - 2010: 86 – 92
Background: Nowadays, the international medicine pay more
intention to human’s health, especially the elder. The older we are, the more
bad effects happen to our body’s physiological functions, and one of these
effects is physiological memory decline.
Objectives: In this study,
we evaluated the influence of age on three types of memory: visual, olfactory
and spatial memory in mice. The effect of NL-197 on declined physiological
memory of mice was evaluated.
Methods: Object
recognition test, olfactory recognition test and spatial water maze test were
used to evaluate the decline of physiological memory in mice at the age of 2,
6, 9 and 12 month old. The effect of NL
197 on mice at the different ages also was investigated.
Results: The results
showed that in mice, the types of memory
changed with age: the older the mice was, the more easily the memory declined.
The probability of age-related memory decline also depended on the memory type.
Spatial memory, which was consolidated in water maze test, is more persistant
than visual and olfactory memory were formed in object recognition test and olfactory
recognition test and social memory test in mice, respectively. To investigate
the physiological decline in memory, we should use 12-month-old mice or older
ones for spatial memory, 9-month-old or more for olfactory memory, and
6-month-old or more for visual memory. NL 197 had improved effectively the
capacity of mice on learning and memory declined at the different ages. This
effect is not significant different with
the effect of galantamine 5 mg/kg,
Conclusions: Aging has significant influence on capacity of learning and
physiological memory of mice. NL 197 could be used to alter the decline in
physiological memory of mice.
Keywords: object
recognition memory, olfactory memory, social memory, water maze, spatial
memory.
Hiện nay
số lượng người cao tuổi trên thế giới
ngày càng gia tăng nhờ sự phát triển của khoa học
kỹ thuật cũng như sự tiến bộ của y học và các dịch vụ
chăm sóc sức khỏe. Tuổi tác càng cao, các chức năng sinh
lư của con người
càng bị giảm sút, và đặc biệt tuổi già
thường đi đôi với các chứng suy giảm trí
nhớ sinh lư nên đă gây không ít khó khăn trong
sinh hoạt và cuộc
sống của nhiều người. NL-197 là một dẫn
chất thuộc nhóm 4(3H)-quinazolinon đă được chứng
minh có tác động cải thiện khả năng học hỏi – trí nhớ của
chuột nhắt bị suy giảm do scopolamine(5). Trong khuôn khổ đề tài này, chúng
tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi
tác lên 03 loại trí nhớ: h́nh ảnh, mùi, và không gian trên
chuột ở các độ tuổi khác nhau nhằm xác
định các mô h́nh đánh giá sự suy giảm trí nhớ
sinh lư, và áp dụng các mô h́nh khảo sát tác động của
NL 197 trên sự suy giảm trí nhớ sinh lư ở chuột.
Chuột nhắt trắng chủng Swiss albino khỏe mạnh, ở các độ tuổi 2; 6; 9 và 12 tháng do Viện vaccin và sinh phẩm y tế Nha Trang cung cấp. Chuột được nuôi ổn định thành nhóm 6 chuột trong một hộp nhựa trắng trong, có kích thước 28 x 30 x 15 (rộng x dài x cao) (cm), một tuần trước khi thử nghiệm trong môi trường chu tŕnh 12 giờ sáng tối (7:00 – 19:00), nhiệt độ pḥng 27 ± 1oC. Chuột non có độ tuổi 18-21 ngày được sử dụng như là yếu tố kích thích sự học hỏi mùi trong các thử nghiệm trí nhớ mùi. Tất cả các thí nghiệm được thực hiện trong khoảng thời gian từ 9 đến 15 giờ mỗi ngày.
Hộp nhựa kích thước 28x30x15 (cm). Bên
trên được đặt đèn chiếu sáng có thể
điều chỉnh cường độ. Camera ghi h́nh nối
với máy tính.
Vật thể khảo sát: cho chuột nhận diện vật thể được làm bằng inox có h́nh khối lập phương (1 x 1 cm) hay h́nh trụ (Φ 1cm) có chiều cao 1,5 cm, màu trắng.
Bể chứa
nước h́nh tṛn bằng inox, đường kính 1,5 m,
chiều cao 80 cm, được dán giấy đen ở mặt
trong, bốn điểm được phân bố với
khoảng cách bằng nhau dọc theo chu vi của bể
được dùng như những vị trí khởi đầu. Bể
được chia thành bốn phần bằng nhau (Đông Bắc, Đông
Nam, Tây Bắc, Tây
Nam) và một chân đế nhỏ (cao 25 cm) được
đặt vào chính giữa của một trong những phần
tư này
(Đông Bắc).
Vị trí đặt của chân đế được cố
định trong suốt thời gian thử nghiệm. Xung
quanh bể nước được bố trí 3 h́nh khác
nhau để định hướng không gian.
Thử nghiệm được thực hiện
như đă mô tả trong
nghiên cứu trước đây(5). Một ngày trước thử
nghiệm, mỗi
chuột được cho khám phá môi trường sẽ thử
nghiệm trong 10 phút (không có vật khảo sát). Cường
độ ánh sáng thử nghiệm là 100 ± 5 lux.
Thử
nghiệm gồm hai giai đoạn T1 và T2, mỗi thử
nghiệm kéo dài 10 phút. Trong giai đoạn đầu
(T1), chuột được cho khảo sát hai vật thể
giống nhau, được đặt đối xứng
vào trong hộp nhựa thử nghiệm, cách cạnh ngắn
và cạnh dài của hộp nhựa lần lượt là 6
cm và 8 cm. Sau các khoảng thời gian 1; 2 hoặc 3 giờ,
quá tŕnh trên được lặp lại (T2) nhưng một
trong hai vật thử nghiệm đă quen thuộc trong giai
đoạn T1 được thay thế bằng một vật
thể lạ. Cần tránh ảnh hưởng của mùi
trong thử nghiệm trí nhớ nhận diện h́nh ảnh.
V́ vậy, vật khảo sát được làm sạch sau
mỗi thử nghiệm. Hộp nhựa được
rửa sạch bằng xà pḥng và lau khô sau mỗi thử
nghiệm.
Tổng thời gian chuột khám phá từng
vật thể trong mỗi giai đoạn được
ghi nhận và phân tích. Khả năng ghi nhớ và phân biệt vật
khảo sát thân quen và vật khảo sát lạ của chuột
được tính bằng cách so sánh hai thời gian trong
giai đoạn thử nghiệm thứ hai là thời gian
chuột khám phá vật lạ (N) và khám phá vật quen (F). Tỉ
số khám phá vật lạ và quen được tính theo
công thức: E = N/F.
Thử nghiệm bao gồm hai giai đoạn
cách nhau 3; 6; hoặc 24 giờ.
Ban đầu, chuột trưởng thành 6 và 9 tháng tuổi
được đặt vào trong hộp nhựa 30 phút
để làm quen với môi trường mới, cường
độ ánh sáng thử nghiệm là 50 ± 5 lux. Sau đó, chuột
non với các độ tuổi 18-21 ngày hoặc 25-30 ngày
được đặt vào trong hộp nhựa cho tiếp
xúc với chuột trưởng thành trong 5 phút. Sau các khoảng
thời gian lần lượt là 3 giờ, 6 giờ, 24 giờ,
quá tŕnh trên được lặp lại lần thứ
hai. Tổng thời gian chuột trưởng thành khám phá
chuột non kích thích được ghi nhận. Hành vi khám
phá của chuột được xác định khi chuột
trưởng thành hướng tới gần chuột non
kích thích với mũi cách chuột
non trong khoảng 1 cm hoặc tiếp xúc trực tiếp
trong khi đánh hơi, đi
theo sau, sục sạo, chải chuốt lông hoặc
xem xét kiểm tra bề mặt kể cả đuôi của
chuột non.
Chuột
thử nghiệm được huấn luyện trong ṿng 7
ngày, cường độ ánh sáng của môi trường
thử nghiệm là 30 lux. Ngày thứ 1 là thử nghiệm
chuột bơi tự do làm quen với bể nước
không có chân đế trong 60 giây. Trong 5 ngày tiếp theo, mỗi
ngày gồm hai thử nghiệm cách nhau 20 phút để t́m
chân đế được đặt dưới bề
mặt nước, mỗi thử nghiệm kéo dài 120 giây.
Sau khi kết thúc mỗi thử nghiệm, chuột
được lau khô bằng khăn vải mềm, đặt
vào keo thủy tinh và được sưởi ấm bằng
đèn chiếu tia hồng ngoại trong thời gian
20 phút. Thử nghiệm kết thúc khi chuột đến được chân đế, khi đó cho phép chúng ở trên chân đế trong 10 giây để ghi nhớ những định hướng xung quanh. Trong suốt quá tŕnh huấn luyện, nếu kết thúc 120
giây mà chuột không t́m thấy chân đế th́ hướng
dẫn chuột t́m đến chân đế bằng cách
đặt ngón tay lên trên chân đế và cho phép chuột
đứng đó trong 10 giây để quan sát xung quanh
trước khi đưa chuột ra khỏi bể
nước. Ngày thứ 7, tiến hành thử nghiệm chứng minh (Probe Test). Trong thử nghiệm này, chân
đế
được lấy đi khỏi bể nước và
chuột được cho phép bơi tự do trong bể nước trong vòng 60 giây.
Tiềm thời
chuột đến được chân đế trong
mỗi thử nghiệm
được ghi h́nh và xem lại trong suốt 5 ngày thử
nghiệm. Tiềm thời đến được chân
đế được so sánh giữa các ngày với nhau. Vào ngày thứ 7, tính phần trăm thời gian chuột trải qua phần tư Đông Bắc (phần tư chứa chân đế trước đó). Nếu chuột vẫn còn trí nhớ sinh lý, tiềm thời chuột đến được chân đế sẽ giảm dần giữa các ngày và chuột dành nhiều thời gian để bơi trong phần tư chứa chân đế hơn các phần tư còn lại.
Dữ
liệu được tŕnh bày ở dạng số trung
b́nh ± sai số chuẩn của số trung b́nh. Sự khác biệt
giữa các nhóm được phân tích bằng phương pháp Kruskal – Wallis sau đó là Mann-Whitney-U test với phần mềm
Minitab 14.0. p< 0,05 được cho là khác nhau có ư nghĩa thống
kê.

H́nh 1. Tỉ
số khám phá vật khảo sát lạ và quen trên chuột 6
(A) và 9 tháng tuổi (B) ở thử nghiệm trí nhớ h́nh
ảnh với các khoảng thời gian lần lượt
là 1, 2, và 3 giờ. * p<0,05 , **
p<0,01 so với nhóm chuột
6 tháng ở khoảng thời gian 3 giờ
Với các khoảng cách thời gian
giữa hai lần thử nghiệm là 1 và 2 giờ, chuột
6 tháng tuổi vẫn c̣n duy tŕ trí nhớ sinh lư h́nh ảnh.
Tỉ số khám phá vật lạ và quen của cả hai lô
này đều giảm có ư nghĩa thống kê so với lô
chuột có khoảng cách thời gian giữa hai lần thử
nghiệm là 3 giờ (p<0,01 và p<0,05).
Với các khoảng thời gian giữa hai
lần thử nghiệm là 1; 2; và 3 giờ, chuột 9 tháng
tuổi đều không duy tŕ trí nhớ sinh lư (khoảng tin
cậy 95%). Như vậy, chuột 9 tháng dễ bị mất
trí nhớ h́nh ảnh và có xu hướng giảm khám phá vật thể hơn so với
chuột 6 tháng tuổi.
Từ đó, chúng tôi lựa chọn khoảng
cách thời gian giữa hai lần thử nghiệm là 3 giờ
để khảo sát sự cải thiện trí nhớ sinh
lư h́nh ảnh bị
suy giảm của chất thử nghiệm NL 197 trên chuột
ở cả hai độ tuổi trên.

H́nh 2. Tác động của galantamine 1,5
mg/kg, PO, NL 197 12,5 mg/kg, PO lên tỉ số khám phá (A) và chỉ
số phân biệt (B) trong thử nghiệm nhận diện
vật thể ở chuột
6 và 9 tháng tuổi, * p<0,05 , ** p<0,01 so với
nhóm chứng, ##
p<0,01 so với nhóm uống tá dược trên từng độ tuổi chuột
Tỉ số khám phá và chỉ
số phân biệt vật thể ở lô chứng và lô tá
dược khác nhau không có ư nghĩa thống kê, trong khi lô sử dụng
galantamine và NL 197 tăng có ư nghĩa thống kê so với lô chứng và tá
dược.
Như vậy:
tá dược dùng để pha NL 197 không có tác động cải
thiện trí nhớ sinh lý hình ảnh trên chuột 6
tháng tuổi và 9 tháng tuổi.
Thuốc đối chiếu galantamine 1,5
mg/kg và chất thử nghiệm NL 197 đều có tác động
cải thiện trí nhớ sinh lư h́nh ảnh bị suy giảm
do tuổi tác trên cả hai độ tuổi chuột khảo
sát (khoảng tin cậy 95%).
NL 197 và galantamine mặc dù có làm tăng tỉ số khám phá vật lạ và
quen và chỉ số phân biệt vật thể của lô chuột
9 tháng tuổi so với chuột 6 tháng tuổi nhưng không có ư nghĩa thống kê ở khoảng tin cậy
95%. Như vậy, tác dụng
cải thiện trí nhớ h́nh ảnh bị suy giảm do
tuổi tác của NL 197 và galantamine ở liều khảo
sát trên chuột 6 và 9 tháng tuổi tương đương nhau.
H́nh 3. Ảnh hưởng của
khoảng thời gian giữa hai lần khám
phá trên thời gian khám phá chuột non
của chuột 6 (A) và 9 tháng tuổi (B). * p<0,05,
** p<0,01, *** p<0,001 so với lần
khám phá ban đầu
Với các khoảng
cách thời gian giữa hai lần khám phá chuột non lần
lượt là 3; 6 giờ, chuột 6 và 9 tháng tuổi vẫn
c̣n khả năng ghi nhớ mùi chuột non kích thích. Khoảng thời gian giữa
hai lần khám phá là 24 giờ, chuột 9 tháng tuổi bị
suy giảm trí nhớ sinh lư đối với
mùi chuột non kích thích trong khi chuột 6 tháng tuổi vẫn
c̣n khả năng này. Do đó, chuột 9 tháng
tuổi dễ dàng bị suy giảm trí nhớ sinh lư mùi
hơn so với chuột 6 tháng tuổi.
Trong
mô h́nh này, chúng tôi chỉ có thể khảo sát sự cải thiện trí nhớ
sinh lư mùi của chất thử nghiệm NL 197 trên độ
tuổi 9 tháng.

H́nh 4.
Ảnh hưởng của galantamine 1,5 mg/kg, PO và NL
197 12,5 mg/kg, PO trên thời gian khám phá chuột
non của chuột 9 tháng tuổi trong mô hình
trí nhớ mùi *
p<0,05, ** p<0,01 so với lần khám phá
ban đầu
Thời gian khám phá chuột non giữa hai lần khám phá ở
lô chứng và lô tá dược khác nhau không có ư nghĩa thống
kê, trong khi ở lô sử dụng galantamine và NL 197, thời
gian khám phá lại giảm có ư nghĩa thống kê so với lần
khám phá ban đầu.
Như vậy:
tá dược dùng để pha NL 197 không có tác động cải
thiện trí nhớ sinh lý mùi trên chuột 9 tháng tuổi.
Thuốc
đối chiếu galantamine 1,5 mg/kg và chất thử nghiệm
NL 197 đều có tác động cải thiện trí nhớ
sinh lư mùi bị suy giảm do tuổi tác trên chuột 9 tháng tuổi (khoảng tin cậy 95%).

H́nh 5. Ảnh hưởng của tuổi tác lên
tiềm thời chuột bơi đến chân đế
trong 5 ngày thử nghiệm huấn luyện, chuột
02 tháng tuổi (A) và chuột ở các độ tuổi
khác nhau (B), ++ p<0,01, +++ p<0,001 so với
ngày 1 của nhóm chuột 2 tháng tuổi, * p<0,05, **
p<0,01 so với nhóm chuột 2 tháng tuổi, ##
p<0,01 so với nhóm chuột 6 tháng tuổi, §
p<0,05 so với nhóm chuột 9 tháng tuổi tại cùng thời
điểm
H́nh 6. Ảnh hưởng của
tuổi tác lên % thời gian chuột trải qua
phần tư Đông Bắc không có chân đế trong
ngày thử nghiệm cuối cùng. *** p<0,001 so
với các nhóm chuột 2 tháng tuổi, ## p<0,01 so
với nhóm chuột 6 tháng tuổi, §§ p<0,01 so với nhóm
chuột 9 tháng tuổi
Đối với
nhóm chuột 2 tháng tuổi, tiềm thời
chuột bơi đến chân đế trong ngày 2 tuy giảm
nhưng không có ư nghĩa thống kê so với ngày 1. Trong các
ngày 3; 4; và 5, tiềm thời chuột bơi đến chân
đế giảm có ư nghĩa thống kê so với ngày 1
(p<0,05 và p<0,01). Như vậy, chuột 2 tháng tuổi có
khả năng ghi nhớ vị trí đặt chân đế
trong mô h́nh trí nhớ không gian.
Tiềm
thời đến chân đế giữa các ngày thử nghiệm
và phần trăm thời gian trải qua phần tư chứa
chân đế của các nhóm chuột 2; 6; và 9 tháng tuổi
khác nhau không có ư nghĩa thống kê ở khoảng tin cậy
95%, trong khi chuột 12 tháng tuổi có tiềm thời chuột
đến chân đế khác nhau không có ư nghĩa thống
kê giữa các ngày thử nghiệm và phần trăm thời
gian trải qua phần tư chứa chân đế trong ngày
thử nghiệm cuối cùng giảm có ư nghĩa thống
kê so với các nhóm chuột c̣n lại. Như vậy, chuột
2; 6; và 9 tháng tuổi có khả năng ghi nhớ định
hướng không gian, trong khi với độ tuổi 12
tháng, chuột nhắt
bị suy giảm trí nhớ định hướng không
gian so với các nhóm tuổi khác.
Trên chuột nhắt trắng, độ vững chắc của các loại trí nhớ trên chuột
sẽ suy giảm dần theo thứ tự: h́nh ảnh – mùi
– không gian. Độ tuổi chuột càng cao, các loại trí
nhớ càng dễ bị mất đi do tuổi tác.
Do đó, nếu muốn khảo sát về
sự cải thiện trí nhớ bị suy giảm do tuổi
của các chất thử nghiệm, cần lựa chọn
độ tuổi chuột thích hợp tùy theo từng loại
mô h́nh trí nhớ.
Trong mô h́nh trí nhớ nhận diện vật
thể, ta có thể sử dụng chuột có độ tuổi
từ 6 tháng tuổi để khảo sát tác động cải
thiện sự suy giảm trí nhớ sinh lư của chất
thử nghiệm với các điều kiện thử nghiệm
như sau: cường
độ ánh sáng 100 ± 5 lux, nhiệt độ pḥng 27 ± 1 °C,
tiếng ồn được hạn chế ở mức
tối thiểu. Hộp nhựa có kích thước 28 x 30 x
15 (rộng x dài x cao) (cm). Vật thể khảo sát bằng
inox có h́nh khối lập phương hay h́nh trụ, chiều cao 1,5 cm. Với
chuột 9 tháng tuổi, khoảng cách thời gian giữa
hai giai đoạn học hỏi và giai đoạn gợi
nhớ có thể từ 01 giờ trong khi với chuột 6
tháng tuổi, khoảng cách thời gian này phải từ 03
giờ trở lên.
Trong mô h́nh trí nhớ nhận diện mùi
(Olfactory Recognition Test), ta có thể sử dụng chuột 9
tháng tuổi trở lên để khảo sát tác động
cải thiện sự suy giảm trí nhớ sinh lư của
chất thử nghiệm với các điều kiện thử
nghiệm như sau: cường
độ ánh sáng 50 ± 5 lux, nhiệt độ pḥng 27 ± 1 °C,
tiếng ồn được hạn chế ở mức
tối thiểu. Hộp nhựa có kích thước 28 x 30 x
15 (rộng x dài x cao) (cm), chuột non 18-21 ngày ở cả
hai giới. Khoảng cách thời gian giữa hai giai đoạn
học hỏi và giai đoạn gợi nhớ trong thử
nghiệm này phải từ 24 giờ trở lên.
Trong mô h́nh đồ h́nh nước (Water
Maze Test), chỉ sử dụng chuột 12 tháng tuổi trở
lên để khảo sát tác động cải thiện trí
nhớ của chất thử nghiệm với các điều
kiện thử nghiệm như sau: cường độ ánh sáng 30 lux, bể
nước có đường kính 1,5 m, cao 80 cm, nhiệt
độ nước 25 ± 1 ºC, chân đế được
dán giấy đen, cao 25 cm, đường kính 8 cm. Tiếng
ồn được hạn chế ở mức tối
thiểu.
NL 197 có tác dụng cải thiện sự
suy giảm trí nhớ sinh lư h́nh ảnh và mùi bị suy giảm
do tuổi tác. Tác động này tương đương với chất đối chứng là
galantamine. Chúng tôi sẽ tiếp tục khảo sát sự cải
thiện trí nhớ không gian của NL 197 trên đối
tượng chuột
12 tháng tuổi trong mô h́nh đồ h́nh nước.
3.
Arjan Blokland, (2005), ”Scopolamine-induced
deficits in cognitive performance: A review of animal studies”, Faculty of
Psychology, Brain & Behavior Institute,
5. Vơ Phùng Nguyên, Nguyễn Thị Thúy An, Nguyễn Ngọc Vinh (2009), “Tác động của NL 197 trên chức năng vận động và trí nhớ h́nh ảnh của chuột nhắt trắng”, Dược học, 393 (01), trang 37-41.