第一章 緒 言
隨著科技的進步與經濟的高度發展,使得醫藥科學突飛猛進,而醫療 保健品質的提昇同時也加速了老年人口的成長率,根據衛生署的統計,我 國老人之比率數字有逐年上漲之趨勢,並已邁入聯合國所訂定「高齡化社 會」;社會人口結構高齡化是許多已開發中國家共同面臨的問題,而其中更 以日益增多之失智性老人對家庭所造成的衝擊最大;老年性失智症(senile dementia)是一種隨著年齡增長而引起的腦神經退化疾病,屬於廣泛性腦機 能障 ,對於人的記憶、人格、行為和情緒均有影響,此外其發病年齡層 並不完全限於老年人,對於神經衰弱、易忘、學習能力較差的人,同樣容 易發生早老性的失智症。以現今進步之醫學科技,對於疾病的控制與治療,
可經由各種急慢性病危險因子的研究,作早期預防或及時之治療,使得人 類平均壽命逐年延長。唯獨腦部神經機能的老化或退化,不僅對其發生的 原因不甚瞭解,在醫療上更是束手無策。因此,對於老年失智症的病因探 討、危險因子研究,甚而開發更為理想之智能增進劑,都將成為目前醫學 研究之重點。一般而言,理想的智能增進劑期望對實驗動物和人體具有行 為促進功能或某些生理生化效應改變,而沒有其他精神藥物的副作用(如:
鎮靜、催眠)。現今已開發的智能增進劑大致上可分為 Nootropics、Vasodilators 及 Metabolic enhancers、Psychostimulants、Cholinergic agents、Biogenic amines drugs 及 Neuropeptides 等七類。分別對各類學習記憶之動物模式及藥物誘發 學習記憶障 有不同程度之改善,但臨床運用效果不彰;且有胃腸不適及 中樞之頭痛、嗜睡等之副作用(1)。因此,從中藥尋找並開發具智能增進功效 且副作用較低之藥物仍是未來值得探索與研究的方向。
「腎」為先天之本、生命之根,人體的生長、發育及衰老過程皆取決 於腎氣之盛衰(2-3)。根據陳晏珍等人報告指出,腎虛患者超氧化歧化 (superoxide dismutase ; SOD) 酵素活性明顯低於正常對照組,另腎虛可導致 體內 SOD 酵素活性下降,氧分子清除性減弱,進而造成衰老現象(4)。因此,
治療上常藉補腎手法以達抗老化目的,而諸多抗衰老用藥之中又以利濕、
滋腎養陰、溫腎壯陽等歸腎藥之使用率最為頻繁(5)。六味地黃丸為滋陰補水 之方劑,首載於小兒藥症直訣˙卷下諸方。名“六味”有兩種含意:一是指 本方辛酸甘苦鹹淡六味皆具備;再則本方由熟地黃、山藥、山茱萸、茯苓、
澤瀉及丹皮等六味藥所組成。其中以熟地滋腎填精為君;山藥及山茱萸補 益脾、肝、腎而固精為臣;茯苓滲脾濕、澤瀉輕腎火及丹皮瀉肝火為佐(6)。 配伍特點 : 三補配三瀉,三補治本,三瀉治標,補而不滯,瀉而不傷,補 瀉結合,以補為主,富瀉於補之中,相輔相成,使滋補而不留邪,降泄亦 不傷正(7); 另根據現今之衰老理論中指出,衰老與自由基有關,並常伴隨 記 憶 能 力 之 減 退(8)。 經 研 究 證 實 , 本 方 可 藉 由 提 昇 超 氧 化 歧 化 (superoxide dismutase ; SOD) 、谷胱 過氧化 (glutathione peroxidase ; GSH-PX)等酵素及降低酯質過氧化物活性而清除體內自由基(9-10),以達抗衰 老之作用。
因此,本研究擬將六味地黃丸分成水(LWW)及 95%乙醇(LWA)抽取兩 組,以被動迴避學習反應及主動迴避學習反應探討六味地黃丸改善學習作 用及影響記憶形成階段;且併用可改變 acetylcholine、serotonin、GABA 神經 活性之藥物,期能了解六味地黃丸增進智能之作用機轉,以供臨床應用參 考。
第二章 總 論
六味地黃丸首載於小兒藥證直訣˙卷下諸方,係屬我國固有典籍醫方集 解所收載補養之劑“補腎藥”的第一方,中國人至少服用了九百年以上。
方由熟地黃、山藥、山茱萸、茯苓、澤瀉及丹皮等六味藥所組成,現就其 方劑沿革、藥理與臨床作用研究,學習記憶神經基礎與研究方法相關文獻 考察整理如次:
第一節 六味地黃丸之本草考察
六味地黃丸為滋陰補水之平劑,臨床上廣泛應用於腎陰不足,陰虛火 旺等各種病症,始載於小兒藥證直訣(11)、校注婦人良方(12)、濟生拔粹(13)、 景岳全書(14)、慈幼新書(15)、醫學正傳(16)、醫方考(16)、仁朮便覽(17)、醫貫
(16)、紅爐點雪(16)、審視瑤函(16)、醫方集解(18)、證治彙補(19)、湯頭歌訣(20)、 湯頭歌訣續編(21)、醫學心悟(22)、醫宗金鑑刪補名醫方論(23)、顧氏醫鏡(24)、 成方便讀(25)、成方切用(26)、醫門法律(27)、血証論(28)、張氏醫通(29)、王旭 高醫書六種(16)、古方選注(16)、雜病源流犀燭(16)、吳醫匯耕(16)、中國醫學 大辭典(30)、名醫方論(16)、中醫成方典(31)、謙齋醫學耕稿(16)、攝生秘剖(16) 等方書中。本方首見於小兒藥證直訣˙卷下諸方,當時稱為地黃圓,是由金 櫃要略之腎氣丸衍化而來,仲陽意中,謂小兒乃純陽之體,陽氣甚旺,故 去桂枝、附子而創設此圓,以為幼科補腎專藥。方中以熟地滋腎補腎,生 精填髓,壯水之主,作為君藥;山藥及山茱萸補益脾肝腎而固精為臣藥;
茯苓滲脾濕、澤瀉輕腎火及丹皮瀉肝火為佐藥。方中既有熟地、山藥、山 茱補肝、脾、腎三陰之不足,又配澤瀉、茯苓、丹皮瀉三陰虛火濕濁之有 餘。三補三瀉,相輔相成,使滋補而不留邪,降泄亦不傷正,為一帖通補 開合之劑。主治肝腎陰虛,虛火上炎所致之腰膝酸軟,頭暈目眩,耳鳴耳 聾,盜汗,遺精,消暑,骨蒸潮熱,手足心熱,牙齒鬆動,小便淋瀝,舌 紅少苔,脈沈細數。茲將其相關文獻考察如下表:
朝代.作者 出典.方名 主治 組成
宋.錢乙
小兒藥證直訣 (地黃圓)
腎怯失音,囪開不合,
神不足,目中白睛多,
面色 白。
熟地黃八錢、乾山藥、
山 茱 萸 各 四 錢 、 白 茯 苓、澤瀉、牡丹皮(去 皮)各三錢
宋.臨川、陳自明
校注婦人良方 (六味丸)
腎虛發熱,作渴,小便 淋秘,痰壅失瘖,咳嗽 吐血,頭目暈眩,眼花 耳聾,咽喉燥痛等症。
熟地黃八兩、乾山藥、
山茱萸各四兩、澤瀉、
牡丹皮、白茯苓(去皮)
各三兩
元.王雲五
濟生拔粹 (地黃丸)
腎虛解顱,久新憔悴,
寢汗發熱,五臟齊損,
瘦弱虛煩,骨蒸,痿弱 下血。
熟地黃八分、乾山藥、
山茱萸各四分、澤瀉、
牡丹皮、白茯苓各三分
明.張介賓
景岳全書 (六味地黃丸)
腎水虧損,小便淋秘,
頭目眩暈,腰腿痠軟,
陰虛發熱,自汗盜汗,
憔悴瘦弱,精神疲困,
失血失音,水泛為痰。
熟地黃(蒸)八兩、山 藥、山茱肉(炒)各四 兩、白茯苓、澤瀉、丹 皮各三兩
明.程鳳雛
慈幼新書 (六味丸)
小兒年大,頭縫開解不 合,腎氣不足,腦髓空 虛。
地黃八兩、山藥、山茱 萸(去核)各四兩、茯 苓、澤瀉、丹皮各三兩
明.虞
醫學正傳 (地黃丸)
肝疳白膜遮睛,筋疳瀉 血,腎經虛損,久新憔 悴,盜汗發熱,五臟齊 損,瘦弱虛煩等症。
熟地黃八兩、乾山藥、
山 茱 萸 各 四 兩 、 白 茯 苓、澤瀉、牡丹皮各三 兩
明.吳昆
醫方考 (六味地黃丸)
足心熱,陰股熱,腰脊 痛,咳嗽,嘔吐,消渴 等症。
地黃八兩、山藥、山茱 萸(去核)各四兩、茯 苓、澤瀉、丹皮各三兩
明.張洁
仁朮便覽 (六味地黃丸)
婦人陰血不足無子,形 體 瘦 弱 無 力 , 腎 氣 久 虛,久新憔悴,寢汗發 熱,五臟齊損,遺精便 血,消渴淋濁。
熟地黃八兩、乾山藥、
山茱萸肉各四兩、白茯 苓、澤瀉、牡丹皮(去 皮)各三兩
明.趙獻可
醫貫 (六味地黃丸)
腎 虛 不 能 制 火 , 足 心 熱,陰股熱,腰脊痛 咳 血。
熟地黃、山藥、山茱萸 肉、茯苓、澤瀉、丹皮
明.龔居中
紅爐點雪 (六味丸)
六味丸,古人制以統治 炎火諸症。又謂巳病未 病,並宜服之。此蓋深 得病之奧者也。何則,
痰火之作,始於水污火 熾金傷,絕其生化之源 乃爾。
地黃、山藥、山茱、茯 苓、澤瀉、牡丹皮
明.傅仁宇
審視瑤函 (六味地黃丸)
腎者水臟也,水衰則龍 雷之火畏而亢上,故壯 水之主,以制陽光也,
即經所謂求其屬而衰之
地黃、山藥、山茱萸、
茯苓、澤瀉、丹皮
清.汪昂
醫方集解 (六味地黃丸)
肝腎不足,真陰虧損,
精血枯竭,憔悴嬴弱,
腰痛足酸,自汗盜汗,
水泛為痰,發熱咳嗽,
頭暈目眩,耳鳴耳聾,
遺精便血等症。
地黃(砂仁酒拌、蒸八 兩;曬八兩)、山藥、
山 茱 肉 ( 酒 潤 ) 各 四 兩、茯苓(乳扮)、澤 瀉、丹皮各三兩
清.李用粹
證治彙補 (六味丸)
陰虛熱淋
熟地八兩、山藥、山茱 萸 各 四 兩 、 茯 苓 、 澤 瀉、丹皮各三兩
清.汪訒庵
湯頭歌訣 (六味地黃丸)
腰酸足軟,足跟痛,小 便淋利,遺精夢泄,頭 暈目眩,自汗盜汗,亡 血,消渴,尺脈虛大。
熟地八兩、山藥、山茱 萸 各 四 兩 、 茯 苓 、 澤 瀉、丹皮各三兩
清.汪昂訒
湯頭歌訣續編 (六味地黃丸.湯)
肝腎不足,真陰虧損,
精血枯竭,憔悴嬴弱,
腰痛足酸,自汗盜汗,
水泛為痰,發熱咳嗽,
頭暈目眩,耳鳴耳聾,
遺精便血等症。
熟地八兩、山藥、山茱 萸 各 四 兩 、 茯 苓 、 澤 瀉、丹皮各三兩
清.程國彭
醫學心悟 (六味地黃湯)
滋水制火
大熟地四錢、山藥、山 茱肉(去核)各二錢、
茯苓、澤瀉、丹皮去皮 各一錢五分
清.吳謙 醫宗 金 鑑刪補 名 醫 方論(六味地黃丸)
腎精不足,虛火炎上,
腰膝痿軟,骨熱酸痛,
足跟痛,小便淋秘或不 禁,遺精夢泄,水泛為 痰,自汗盜汗,亡血消 渴,頭目眩暈等症。
熟地八兩、乾山藥、山 茱萸各四兩、白茯苓、
澤瀉、牡丹皮各三兩
清.顧松園
顧氏醫鏡 (六味地黃丸)
腎水不足,發熱作渴,
氣壅痰咳,頭暈目眩,
眼花耳聾。
熟地八兩、乾山藥、山 茱萸各四兩、白茯苓、
澤瀉、牡丹皮各三兩。
若作湯飲,則小其劑
清.張秉成
成方便讀 (六味地黃丸)
滋補瀉邪
熟地八兩、懷山藥、山 茱萸各四兩、茯苓、澤 瀉、丹皮各三兩
清.吾儀洛
成方切用 (六味地黃丸)
肝腎不足,真陰虧損,
經血枯竭,憔悴嬴弱,
腰痛足酸,自汗盜汗,
水泛為痰,發熱咳嗽,
頭暈目眩,耳鳴耳聾等 症。
熟地黃八兩、山藥、山 茱肉(酒浸)各四兩、
茯苓(乳扮)、澤瀉、
丹皮各三兩
清.喻嘉言
醫門法律 (六味地黃丸.湯)
下 焦 燥 熱 , 小 便 澀 而 數,腎氣虛,久新憔悴,
寢汗發熱,五臟齊損,
瘦弱虛煩,骨蒸下血,
自汗盜汗等症。
懷熟地八兩、乾山藥、
山茱萸肉各四兩、白茯 苓、澤瀉、牡丹皮(去 皮)各三兩
清.唐容川
血証論
(地黃湯)
水虛火旺,滋腎補水
熟地黃一兩、乾山藥、
山茱萸肉各五錢、白茯 苓、澤瀉、牡丹皮(去 皮)各三錢
清.張璐玉
張氏醫通 (錢氏六味丸)
腎水真陰不足
熟地八兩、山藥、山茱 萸各四兩、白茯苓、澤 瀉、牡丹皮各三兩
清.王旭高
王旭高醫書六種 (六味地黃丸)
甘、苦、辛、酸、鹹、
淡 , 六 味 之 名 以 此 ,
“地黃”重補腎也。
地黃、山藥、山茱、茯 苓、澤瀉、牡丹皮
清
古方選注 (六味地黃丸)
精不足者,補之以味,
五臟之精,皆賴腎氣閉 藏。
地黃、山藥、山茱、茯 苓、澤瀉、牡丹皮
清.沈金鰲
雜病源流犀燭 (六味地黃丸)
腎之螫藏,必藉土封之 力,內經所以謂腎合經 其主脾,不曰克,而反 曰主也。
地黃、山藥、山茱萸、
茯苓、澤瀉、丹皮
清.唐大烈
吳醫匯講 (六味地黃丸)
此為補陰之主方,補五 臟之陰以納於腎也。
熟地黃八兩、山藥、山 茱 各 四 兩 、 茯 苓 、 澤 瀉、牡丹皮各三錢
清.謝觀
中國醫學大辭典 (六味地黃丸)
腎精不足,虛火上炎,
面生雀斑,頭暈目眩,
咽喉燥痛,口舌瘡裂,
耳聾齒搖,腰膝痿軟,
骨熱酸痛等症。
熟地(砂仁酒拌,九蒸 九晒,杵膏)、乾山藥
(炒)、山茱萸肉(酒 潤炒)各四兩、白茯苓
(人乳制焙)、澤瀉(淡 鹽 , 酒 拌 炒 一 作 二 兩)、牡丹皮(酒洗微 炒)各三兩
趙賢齊
中醫成方典 (六味地黃丸)
諸虛百損,形體瘦弱,
四肢無力,腎氣虛損,
多睡少食,骨蒸勞熱作 渴,腰疼耳鳴,淋漓。
熟地黃八兩、山藥、山 茱各四兩、茯苓、澤
瀉、牡丹皮各三錢
科鈞伯
名醫方論 (六味地黃丸)
腎虛不能藏精 地黃、山藥、山茱、茯 苓、澤瀉、牡丹皮
秦伯未
謙齋醫學耕稿 (六味地黃丸)
腎陰污損,肝腎不足引 起之瘦弱腰痛,自汗盜 汗,水乏為痰,遺精便 血,喉痛,牙痛等症。
地黃、山藥、山茱萸、
茯苓、澤瀉、丹皮
洪基
攝生秘剖 (六味地黃丸)
腎者水臟也,水衰則龍 雷之火畏而亢上,故壯 水之主,以制陽光也,
即經所謂求其屬而衰之
地黃、山藥、山茱萸、
茯苓、澤瀉、丹皮
第二節 六味地黃丸及其主要 組成藥物之藥理作用文獻考察 一、主要組成藥物之藥理研究
(一)熟地黃
為玄參科植物地黃之根莖,經加工蒸曬而成。味甘,微溫。歸肝、腎 經。具有滋陰、補血之功。主治陰虛缺血、腰膝痿弱、眩暈、耳鳴等症。
其主要化學成分為:β-固醇(β-sitosterol)、豆固醇(stigmasterol)、菜油固醇 (campesterol)、地黃素(rehmannin)、梓醇(catalpol) 、生物鹼、酯肪酸等(32)。 其藥理作用整理如次:
1.對內分泌之影響:經動物實驗證實,地黃可有效防止腎上腺皮質萎 縮,並能顯著對抗糖皮質激素對實驗動物垂體—腎上腺皮質系統的抑制作 用,減輕對系統功能及形態上的傷害;此外,還可以減少因激素所引起之 陰虛陽亢副作用(16)。
2. 對血糖之影響:地黃對血糖的作用,至今尚未有一致的結論。部分 研究認為地黃具有降血糖作用,不但對正常動物如此,而且對黨參及腎上 腺素引起之高血糖亦有抑制和預防作用。部分學者提出地黃所含之化學成 分梓醇(catalpol),可能為降血糖的重要成分之一(16)。
3. 對心血管系統之作用:將地黃製成流浸膏,觀察對蛙心之作用,結 果發現能明顯增強蛙心的收縮力,對衰弱心臟之作用更為明顯;而其在大 劑量下,則表現出心跳變快,甚至出現心跳停止現象,顯示地黃在大劑量 下對心臟具有毒性作用。對血壓影響方面,經實驗發現,地黃水抽提液對 急性實驗型高血壓有明顯之降壓作用,而醇、醚等抽提液則不具明顯影響。
進一步研究地黃的降壓作用機轉,發現其能調節甲狀腺激素亢進大鼠模型
腎臟中β—腎上腺素性受體的最大結合能力,使其顯著增加。另外,地黃 還可以促進血虛動物 RBC、Hb 恢復正常(16)。
4. 鎮靜作用:實驗證實地黃具明顯之鎮靜作用,作用部位可能是大腦 皮層;其有效成分則分佈於水層之中。同時於臨床上也發現地黃對高血壓 病人的失眠有確具有明顯的改善作用(16)。
5. 止血與抗凝血作用:根據研究資料表明,地黃既可明顯縮短凝血及 出血時間以加速止血作用,同時更具抗凝血 和激活纖維溶解等功能(16)。
(二)山 藥
為薯蕷科植物薯蕷之塊莖。微甘,性平。入脾、肺、腎經。健脾,補 肺,固腎,益精。治脾虛泄瀉、消渴、小便頻數等症。其主要化學成分為:
薯蕷皂 (dioscin)、膽鹼(choline)、尿囊素(allantoin)等(32)。其藥理作用整理 如次:
1. 對消化系統之作用:實驗發現,山藥能預防灌服食醋所造成的大鼠 實驗性脾虛。將生山藥及其清炒、土炒、麩炒四種炮製品煎劑用於家兔離 體腸管,發現對其節律性活動均有明顯作用;此外山藥尚可拮抗 epinephrine 所產生之腸管緊張性減低作用,而使之恢復正常節律(16)。
2. 降血糖作用:以山藥水煎劑(30、60 mg/kg)對小鼠連續灌胃 10 天,
會降低正常血糖水平,對四氧嘧啶(Alloxan)所引起之小鼠糖尿病有預防及治 療作用,並可對抗由 epinephrine 或 glucose 引起的小鼠血糖升高症狀(16)。
(三)山茱萸
為山茱萸科植物山茱萸的果肉。味酸,性微溫。入肝、腎經。補肝腎、
澀精氣,固虛脫。治腰膝酸痛、暈眩、耳鳴等症、其主要化學成分為:山
茱萸 (cronin)、烏索酸(ursolic acid)、沒食子酸(gallic acid)、蘋果酸、酒石 酸、韖質等(32)。其藥理作用整理如次:
1. 對心血管及血液系統之作用:山茱萸有抗失血性休克之作用,對失 血性休克大鼠及家兔均可延長其生存時間。利用水煮醇沈法將山茱萸製成 注射劑型,對於失血性休克家兔進行頸部下靜脈點滴注射,結果可使家兔 血壓迅速回升,其幅度及血壓心搏波振幅之平均值均明顯高於對照組。以 山茱肉注射液(2∼8 g/kg)靜脈注射,觀察其對貓的心功能、血液流動學、心 肺作工及耗氧指標之影響,發現該藥能增強心肌收縮力,擴張外週血管,
明顯增加心臟拓血功能;此外於體外給藥則能明顯抑制血小版凝集,且對 實驗鼠頸動脈—頸外靜脈旁路循環的血栓形成也有抑制作用。綜合以上結 果,山茱萸之抑制血小版凝集、抗血栓形成或強心提昇血壓等作用,可能 是其抗休克之機制所在(16)。
2. 改善糖尿病作用:山茱萸對正常血糖並無明顯影響,但對各種藥物 所致的化學性糖尿病,如:epinephrine、alloxan 和 streptozotocin 所致之糖 尿病,則具有明顯的降血糖作用。因此推測其對Ⅰ型糖尿病患者應有一定 之治療效果。此外,尚有實驗報告指出山茱萸具有胰島素樣作用,其成分 中之鞣酸能抑制脂質過氧化,阻止脂肪分解,對腎上腺素或腎上腺皮質激 素之促脂肪分解作用也有抑制效果(16)。
3. 其他:山茱萸可增強免疫與抗菌作用,其總皂 部分可以抑制淋巴 細胞分泌 IL-2,且對小鼠和人的混合淋巴細胞反應具體外抑制作用。而其 水煎製劑在(5、10、20 g/kg)劑量下對小鼠投藥,可升高血清溶血素抗體及 血清抗 IgE 的含量,並可以減輕或抑制接觸性皮膚炎的發病,而對於各種 不同病菌如:金黃色葡萄球菌、志賀氏痢疾桿菌、傷寒桿菌和毛癬菌則均 具不同程度之抑制作用;此外發現山茱萸乙醚層抽取物,能顯著抑制 GOT、
GPT 的升高,而在肝臟病理切片中亦證實了此保護作用(16)。
4. 毒副作用:有關山茱萸果肉及果核水煎劑之急性毒性試驗發現,兩 者之毒性皆很低。果肉 LD50為 53.55 g/kg,果核 LD50為 90.8 g/kg(16)。
(四)茯 苓
為多孔菌科植物茯苓的乾燥菌核。味甘淡,性平。入心、脾、肺經。
滲濕利水、益脾和胃、寧心安神。治小便不利、水腫脹滿。其主要化學成 分為:茯苓糖(pachymose)、茯苓聚糖(pachyman)、茯苓酸(pachymic acid)、
麥角固醇等(32)。其藥理作用整理如次:
1. 利尿作用:茯苓的利尿作用與動物品系有關,對於不同品系之動物 將有不同的結果。對於家兔行慢性實驗,發現茯苓醇抽提物、水抽提物具 有緩慢的利尿作用。進一步研究認為茯苓之利尿作用與影響腎小管對鈉離 子的重吸收有關。另外其能激活細胞膜上 Na+-k+ATP ,所以可能是通過 體液之利尿激素樣調節機制或腎的生理功能以達利尿作用(16)。
2. 免疫增強及抗腫瘤作用:茯苓具有促進細胞免疫、提高體液免疫功 能的作用,並可有效預防自體免疫病的誘發。茯苓聚糖能增加小鼠巨噬細 胞的吞噬能力,增加淋巴細胞數目,使小鼠脾臟抗體分泌細胞數目明顯增 多。茯苓中主要的抗腫瘤成分為茯苓聚糖和羧甲基茯苓聚糖,前者能抑制 小鼠 S180 實體瘤生長,後者對移植性腫瘤 U14 有較強的抑制作用。此外其 亦可抑制腹水瘤細胞 DNA 合成,改善小鼠腹水症狀(16)。
3. 其他:茯苓對 CCl4所致的大鼠化學性肝損傷有保護作用,並可防止 肝細胞之壞死。於心血管系統方面,可增強心肌收縮力,加快心跳速率。
另外根據體外試驗表明,其對金黃色葡萄球菌、結合桿菌、變形桿菌具有 抑制作用(16)。
4. 毒副作用:茯苓水抽提液灌服及腹腔注射,對小鼠的 LD50 分別為 10 g/kg 和 2 g/kg(16)。
(五)澤 瀉
為澤瀉科植物澤瀉的塊莖。味甘,性寒。入腎、膀胱經。利水、滲濕、
泄熱。治小便不利、水腫脹滿、痰飲、血尿等症。其主要化學成分為:澤 瀉醇 A,B,C(alisol A,B,C)、澤瀉醇 A 乙酸酯(alisol A mono acetate)、澤瀉醇 B 乙酸酯(alisol B mono acetate)、澤瀉醇 C 乙酸酯(alisol C mono acetate)等(32)。 其藥理作用整理如次:
1. 利尿作用:給健康成年人口服澤瀉煎劑可見尿量、鈉及尿素的排出 量增加。對家兔以腹腔注射澤瀉浸膏或耳靜脈注射澤瀉水抽提製劑同樣出 現利尿作用。進一步研究利尿機轉,發現澤瀉含有大量鉀鹽,用於切除腎 上腺之大鼠,可顯著增加尿鉀的排出,由此推測其利尿作用可能與其含高 鉀成分及促進尿中鈉、鉀、氯及尿素排出有關(16)。
2. 降血脂及抗動脈粥狀硬化作用:根據動物實驗研究資料證實,澤瀉 能預防及抑制家兔實驗性主動脈粥狀硬化斑塊的形成,並發現澤瀉抽提 物、醇浸膏及醇浸劑等,對家兔實驗性高脂血症有防治作用,其可使血清 中總膽固醇(TC)及三酸肝油脂(TG)的含量降低,同時提高血中 HDL-CH/TC 之比值。臨床應用證實,澤瀉煎劑對Ⅰa、Ⅱb、Ⅳ、Ⅴ型高脂蛋白血症均 有一定療效(16)。
3. 抗脂肪肝作用:日本學者研究結果發現澤瀉具良好之抗脂肪肝作 用,並可經由抑制脂肪堆積和血漿、肝中磷脂質的下降及改善膽色素代謝 機能障礙等作用,以預防正常鼠由 CCl 4所導致之化學性肝損傷(16)。
4. 其他:澤瀉對實驗動物的血壓、心肌和血管收縮及冠狀血流量等表 現出一定的影響作用,其能增加離體兔心之冠狀動脈血流量,對心肌收縮 力呈輕度抑制作用,但對心率則無明顯影響。對於機體之免疫功能及抑菌 方面,澤瀉對免疫功能具有調節活性,在人體紅細胞、小鼠脾臟淋巴細胞 的表面則發現有澤瀉抽提物—澤瀉素的受體。抑菌實驗方面,證實其對金 黃色葡萄球菌、肺炎雙球菌、結合桿菌等有抑制作用(16)。
5. 毒副作用:給小鼠腹腔注射澤瀉煎劑的 LD50為 36.36 g/kg;靜脈注 射澤瀉醇抽提物的 LD50為 0.98 g/kg(16)。
(六)牡丹皮
為毛莨科植物牡丹的根皮。味辛、苦、涼。入心、腎經。清熱、涼血、
和血、消瘀。治熱入血分、骨蒸勞熱等症。主要化學成分為:牡丹酚(paeonol)、
牡丹酚 (paeonoside) 、牡丹酚元 、(paeonolide)、芍藥 (paeoniflorin)等
(32)。其藥理作用整理如次:
1. 對心血管之作用:實驗發現牡丹皮乙醇抽提物對蛙心有洋地黃樣強 心作用,其在增加實驗性心肌缺血犬冠狀動脈血流量的同時,同時可減低 心肌耗氧量;電生理實驗研究指出,牡丹酚可顯著抑制正常心肌搏動速率,
對心肌細胞鈣攝取有抑制作用和具備減低細胞內過氧化脂質含量之功效且 呈劑量依存性。關於對牡丹皮降血壓作用之研究中發現,去牡丹酚後之丹 皮煎劑(1.0∼3.0 g/kg)或牡丹酚(80∼120 mg/kg) 靜脈注射,對麻醉犬和大鼠 均有降血壓作用。此外牡丹皮還具有抗血小板凝集作用。根據報導,牡丹 皮抽提物對血纖維蛋白溶解 元和溶解 均有一定的抑制作用,而其水層 抽提有效成分牡丹酚能抑制環氧化 反應,並使 thrombin 合成減少;至於 甲醇層抽提物則能改善內毒素所引起之血小板減少、纖維蛋白原降低或實 驗性血栓症(16)。
2. 對中樞神經系統影響:牡丹酚對中樞具明顯之抑制作用,能使小鼠 自發運動量減少;對 sodium barbiturate 所致小鼠的麻醉週期有明顯延長作 用,並有鎮痛效果(16)。
3. 其他作用:實驗證實牡丹酚有明顯之抗發炎效果;其對醋酸、右旋 糖酐等所致大鼠足腫脹反應有抑制作用,同時亦會拮抗醋酸或 serotonin 所 引起的小鼠腹腔皮膚毛細血管通透性增高效應。對於抑菌方面,牡丹酚對 於痢疾桿菌、傷寒桿菌、大腸桿菌、霍亂桿菌、葡萄球菌、溶血性鏈球菌
等有不同程度之抑菌作用,並具抗流行性感冒病毒效果。此外其還可促進 水、鈉和氯的排泄,並提高滲透性而達利尿作用(16)。
4. 毒副作用:牡丹酚對小鼠靜脈注射、腹腔注射及口服後觀察 48 hr 的 LD50分別為 196 mg/kg、781 mg/kg、3430 mg/kg。利用 Wister 大鼠和 ddy 小鼠進行急性毒性試驗,發現腹腔注射 6 g/kg 牡丹酚抽提液 10∼20 分鐘,
大鼠呈鎮靜狀態,12 小時內則全部死亡;小鼠則於 6 小時內全部死亡,死 亡前 2∼3 分鐘呈現強直性痙攣(16)。
二、六味地黃丸之藥理研究
中國傳統醫學認為:本方為滋陰降火之主要方劑,功效以補肝、腎為 主,並可益脾陰,是一帖三陰並治、通補開合之劑。臨床應用上廣泛應用 於各科治療,主治真陰虧損、虛火上炎諸症,是現代藥理研究進行較為深 入之方劑之一,其藥理作用及現代臨床應用介紹如下 :
一、 抗衰老作用
根 據 自 由 基 學 說 , 衰 老 主 要 與 自 由 基 及 超 氧 化 歧 化 (superoxide dismutase ; SOD)系統活性有關,自由基無法及時清除將使細胞脂質過氧化 而產生脂褐素,同時使蛋白發生交聯,以致可溶性蛋白含量下降(33)。Harman D報導,自由基氧化反應會對細胞膜核酸、蛋白質和 造成破壞作用,長期 累 積 下 將 會 使 得 抗 體 衰 老 化(34)。 存 在 人 體 之 超 氧 化 歧 化 (superoxide dismutase ; SOD) 、谷胱 過氧化 (glutathione peroxidase ; GSH-PX)等酵 素是細胞組織中一系列有效的抗自由基損傷系統,它們具清除體內自由基 作用,以減輕自由基對細胞的損害。
蔡輔仁等,利用體外培養人胚肺二倍體細胞的老化模式探討六味地黃 湯抗衰老機制,發現六味地黃湯可以有效延長培養細胞的培養代數、提高 細胞之SOD及GSH-PX等酵素活性,並推論本方可藉由提昇SOD酵素活性而 清除自由基效應,以達抗衰老療效(9)。李獻平等在其研究中則指出,六味地 黃丸方中之君藥熟地黃可以明顯增加老鼠之SOD、GSH-Px等酵素活性,並 能降低脂質過氧化物的含量(10)。 此外,於系列拆方研究中,分別有學者指 出,本方組成之山茱萸、丹皮及澤瀉等單藥具抑制脂質過氧化的作用(35)。 因此,六味地黃丸之抗老化作用可能與促進SOD、GSH-Px這些抗氧化酵素 活性的功效有直接的關聯,且與組方中之單藥關係密切。
二、 保肝及改善腎功能作用
對不同機轉所致之實驗性肝損傷,六味地黃丸均表現出一定程度之保 護作用,一般認為
s
GPT 指數高低與肝功能活性有一定的關係,實驗證實本 方可顯著降低實驗藥物如:CCl4所引起之s
GPT 活性昇高現象。此改善效 果一方面作用於肝損傷的病理過程,另一方面則是間接抑制肝細胞內 的 合成。經研究指出,本方可以明顯降低血液及肝中之過氧化脂質、脂褐質 含量,同時明顯提高肝中 SOD 活性發揮抗氧化作用,並進一步提高肝細胞 醣元含量,調節肝臟中 的活性,以減輕肝腎病理性之損傷,改善肝及腎 臟功能(36)。此外另有相關報導指出,應用本方治療慢性肝炎血細胞減少症,其中以 RBC、WBC、BPC、AIB 等指標作為評估指數,治癒率高達 93.3%
(37)。綜合上述,六味地黃丸對各種不同機制模式所致之實驗性肝損傷表現 出一定的保護作用,其作用機轉一方面為參與肝損傷之病理過程以減輕肝 細胞的損傷,另一方面則間接抑制肝細胞內 GPT 的合成(38)。
腎為水臟,司開和,分清別濁,更可主一身之元氣,是人體津液代謝 及整體物質代謝的調節器官,又腎寓元陰元明,命門藏焉,腎水與腎火相 輔相成,互相依存。一般腎炎或腎衰竭不外乎臟腑虛損,尤以腎元污損為 主,復加外來風、濕、熱邪傷及腎臟所致,故一般治療上以溫腎養陰為主。
根據報導指出,六味地黃丸對Ⅰ型和Ⅱ型腎虛血瘀症之糖尿病患者之尿蛋 白含量有明顯降低作用(平均下降 42﹪),可見本方可改善腎小球之過濾功 能。此外本方對於消除腎炎尿蛋白方面之療效也較受肯定(39)。部分學者認 為,本方組成之熟地黃、山茱萸能擴張腎血管並富含 Vit A,可維持上皮細 胞之正常功能,促進上皮組織健全化而不利於沈著物黏附,所以可抵抗微 生物之侵襲,更進一步則可使病變上皮易於修復完整,至於本方之擴張血 管、降壓、利尿、緩解血管硬化等作用可能與茯苓、澤瀉之藥理作用有關(40), 另有相關報導指出本方可經由提高缺血腎中之 SOD 含量而進一步改善腎缺 血症狀(41)。至於慢性腎炎衰竭、腎小管腎炎、泌尿道結石、尿崩症及腎陰 虛等所引起之症狀,本方均具一定之治療效果(42-44)。
三、 對心腦血管及血液系統的影響
本方在心腦血管和血液系統疾病的治療中有較廣泛之應用,如對高血 壓、低血壓、心臟疾病、心律不整、腦血栓及腦溢血後遺症、白血球減少 症和貧血等疾病,均有一定的療效(45),藥理研究及臨床之應用如下:
1.抗心律不整 : 根據研究六味地黃丸抽提物能對抗CCl4、aconitine、
ouabain及isopropyl arterenol等所引起之小鼠、大鼠、蛙等動物在體、離體心 臟及離體心房之心律失常(46);另外,孫少曾報導,本方加入苦蔘後可有效 治癒心室性早博(47)。
2.降血壓作用 : 高血壓是一組以體循環動脈血壓升高為主之綜合症候 群,是目前最常見的疾病之一,老年人尤其多見,而臨床辯證以肝、腎陰 虛居多,其次為陰虛陽亢、陰陽兩虛等症,此三者間均以陰虛為基礎,其 病灶在於陰陽失調,故治療上當以滋陰調陽為原則;根據近代藥理研究發 現,六味地黃丸之降血壓作用機轉比較複雜,對不同模型之高血壓動物作 用不盡相同。但大量臨床資料證實,本方確具相當程度之降血壓作用(45)。 對於伴有心肌肥厚症腎動脈狹窄型高血壓大鼠,六味地黃丸灌胃四周能減 輕這種病變,並有明顯降壓和改善腎功能作用(48),其降壓作用可能是通過 擴張外周血管、降低外周阻力而產生。
3.降血脂、抗動脈硬化 : 經動物實驗證實,六味地黃丸抽提物可明顯 降低高膽固醇飼料餵養的小鼠之肝、心、主動脈脂質含量,而對於Mg2+及 Ca2+的結合量也有降低傾向。此外,本方尚可防止動脈粥狀樣硬化作用(45)。 再者本方對高血脂症大鼠和家兔均有降血脂作用,並能增加高密度脂蛋白 膽固醇的含量,升高HDL-C/TC的比值及降低肝中脂肪與血清中膽固醇和甘 油三脂的含量(49);而對於投與高膽固醇飼料飼養之實驗用鼠則有顯著抗脂 肪肝之作用,且發現其對肝、心、主動脈中之脂質堆積有降低傾向。
4. 改善局部血液循環 : 經實驗證實,六味地黃湯煎劑可對抗大鼠因左 冠動脈結紮而引起的心肌超氧化物 歧化 活性降低及丙二醛含量提昇效
應;此外,經型態學證實本方能減少心肌缺血再灌大鼠之梗塞面積,同時 增加心肌灌流區面積(41)。據陳偉報導,利用本方加減治療肝腎陰虛型之高 血壓、腦溢血、腦血栓所導致的後遺症均取得滿意之療效(50-51)。另一方面 亦有報導指出,本方對腎陰虛型冠心病緩解期患者進行治療,並加入白芍、
首烏等藥後,發現患者之症狀得到不同程度之改善效果(52)。
四、 對免疫調節系統作用
1.提高免疫系統活性 : 中藥在調節免疫功能方面作用獨特,不但能增 強衰退之免疫功能,還可以抑制過度亢進之免疫反應,具有雙向調節作用。
許多的滋陰補腎和活血化瘀藥物可以顯著抑制免疫複合體的形成與沈積,
並可增強網狀內皮系統之吞噬功能以達調節免疫功能之作用;經體外細胞 免疫測定法(淋巴細胞轉化試驗、活性花斑試驗、白細胞遊走抑制試驗及溶 血性空斑試驗)等,證實六味地黃丸可提高細胞免疫功能,具顯著之免疫增
強活性(53-54)。此外,尚有學者認為本方之調節免疫功能作用可能係經組成
中之熟地黃提高免疫活性所致,相關研究則發現,地黃能夠明顯促進體內 CoA活化脾臟淋巴細胞中DNA和蛋白質之生合成,其抽提物地黃多糖在體 外試驗50∼200 mg/ml濃度下可明顯促進CoA誘導細胞增殖反應;而以10∼
40 mg/ml濃度給予小鼠腹腔注射連續八天,可明顯抑制細胞毒性T cell之增 值能力並能減低小鼠淋巴細胞分泌IL-2的能力。另有相關報導指出,本方對 系統性紅斑狼瘡亦具有一定程度之療效(55)。
2.誘發干擾素作用 : 六味地黃湯可促進人體扁桃腺細胞誘生α干擾素 作用,對急性腎炎患者使用本方治療後,發現血清中干擾素含量有所提高
(56)。
3.改善免疫器官作用 : 本方對hydrocotisone所致之幼鼠胸線萎縮作 用,具明顯之保護及對抗作用(45)。
綜合上述結果,可知六味地黃丸對於正常或病理狀態下的機體免疫功 能均有不同程度的改善作用,而其對於不同病理狀態下之免疫功能失調改
善作用,主要是通過影響相關免疫細胞的功能活性,刺激抗體產生和補體 分泌,並經由預防重要的免疫器官的萎縮和重量減輕等途徑來發揮其增強 及調節作用(45)。
五、 調節物質代謝及強壯作用
1.降血糖作用 : 糖尿病是一種常見的內分泌代謝障 性疾病,中醫將 此病歸於“消渴”範疇。其中又以陰虛為病本,是發病之關鍵;而血瘀、
痰阻則為重要因素,甚可貫穿疾病之始終。消渴症雖有上、中、下之分,
其實原因皆歸咎於陰虛陽亢、腎水不足。故針對腎陰虧虛為主,治療重點 在於清熱生津、益氣養陰,並按其三多症狀(即多飲、多食、多尿)之輕重程 度主次分別以上、中、下三消論治。一般糖尿病患者長期接受胰島素治療 後會出現耐受性,或造成肝、腎損傷等副作用,而在以大白鼠進行的動物 實驗中,發現本方能使其血糖、尿素氮及甘油三脂含量下降,並可降低血 鉀,提高血鈉和血蛋白,具有治療糖尿病之療效,且不具明顯之副作用(57)。 另有報導指出,本方對於成年型輕(中)不同程度之糖尿病患者(45)及胰腺全 切除動物亦有顯著的降血糖作用。最後,近期研究指出,針對罹患第二型 糖尿病(NIDDM,非胰島素依賴型)之腎虛型老鼠灌餵六味地黃丸後,將可 促進其體內胰島素釋放、並能提高胰島素敏感性,使血糖呈現下降作用;
但是對於第一型糖尿病(IDDM,胰島素依賴型)者影響則不大。至於拆方研 究方面,本方組成之丹皮、山茱萸、山藥及茯苓等,經證實具有降血糖之 作用(58)。綜合上述結果,本方對正常及病態大鼠皆具降血糖作用,其降血 糖機制,可能與刺激胰島素分泌或提高細胞對胰島素敏感性以增加其生體 可用率有關,並與組方中之單藥關係密切。
2.對蛋白質、核酸及其生物合成的影響 : 本方能促進正常小鼠體內核 酸和蛋白質的生物合成,對小鼠腹水型子宮頸癌細胞內的 3’, 5’-環磷酸腺 的含量有增加作用,但並不影響動物移植性腫瘤的生長和瘤細胞內核酸 的含量;蔣瑩等報導,本方可明顯減低腎虛小白鼠其血漿中 cGMP 的升高
之效應,但對升高之 cAMP 含量則無明顯影響(59)。
3.對鈣磷代謝的影響 : 尹永洗報導,本方可維持鈣磷之正常代謝並減 低骨中鈣磷之流失,可有效預防實驗性佝屢症(60);部分學者認為此改善效 應可能與藥物本身所含的無機元素鈣、磷或其他天然抗佝屢病成分有關或 進一步經由增強腎的生理功能以調節鈣、磷代謝平衡所致;另外亦有實驗 發現本方尚具降低血鉀、提高血鈉等作用(45)。
4.補充微量元素 : 在動物和人體血液及其他組織臟器中均有微量元素 廣泛分佈,其為參與各種生命代謝活動的物質基礎。根據現代檢測技術表 明,本方富含鋅、銅、錳、鐵、砷等微量元素(45)。而在陰虛症動物模型體 內,微量元素變化主要表現為 : 血銅明顯增高、鋅/銅比率下降,部分學者 認為此可能與鐵缺乏或下視丘-垂體-腎上腺機能興奮有關。臨床使用表明本 方能減低腎陰虛患者血中銅含量,並使鋅/銅和鐵含量增加,進而能改善病 患之症狀(61)。綜合上述,中醫所謂之’’陰虛’’體質經證實確與體內微量元素 的代謝有廣泛的關聯,而六味地黃丸可能是透過平衡體內微量元素而發揮 滋陰補腎作用(45)。
六、 抗腫瘤作用
六味地黃丸是傳統之滋陰補腎方劑,近年來在臨床上試用於癌前病 變 — 食道上皮細胞重度增生的治療。結果發現其可有效預防人類食道癌,
並且可阻斷食道上皮細胞之重度增生。至於系列抗腫瘤作用之臨床及實驗 研究則已取得顯著之成果。研究顯示,本方對自發突變及化學誘變的小鼠 骨髓多染細胞之微核出現率有抑制作用,並與給藥劑量相關,大劑量下利 於防癌,小劑量則利於動物生長。陳偉報導,本方對鼻咽癌有一定之療效
(50)。姜延良等人報導,本方能治療食道性上皮增生,促使血漿皮質醇及淋 巴母細胞轉化率回升、食道中白細胞減少,並可減輕炎症及感染機率 ; 再 者,姚天源研究指出,本方可增強絲裂霉素的制癌作用,明顯延長生存期,
且改善效果與組方的完整性有關,但方中除去地黃、山藥、澤瀉、茯苓中
任一味藥的組方均無此效果(62-63)。另外,本方還具備保護血白細胞、紅蛋 白、血小板作用,並能預防心、肝、腎功能損害,更進一步則可維護 NK 細胞活性及 TB 淋巴細胞轉化功能,減低化學放射療法所致之毒副作用
(64-66),而其中對於甲狀腺腫瘤之改善效果則特別顯著(45)。
七、 其他
1.炎症:李文甫報導,使用本方加減治療慢性前列線炎,總有效率可 達 90.3 ﹪(67)。陳解華報導,本方可有效治療中心性視網膜炎及視神經炎
(68)。此外,尚有臨床證據顯示本方尚可治療、慢性乙型肝炎、支氣管炎、
萎縮性胃炎及類風濕性關節炎等炎症(45,69-71)。
2.治療男性不孕症:腎藏精,主生殖,腎精是人體生命之基本物質,當 腎精不足時,常常出現男子精少不育,女子閉經或不孕,以及生長發育遲 緩或早衰等病症。中醫辨治男性不孕症,一般多責之“腎虛”,而其中又 以陰精匱乏為主,因此“滋陰療法”在本病的治療中獨具特殊且重要之意 義。形成男性不孕症原因有許多,六味地黃丸對於免疫性不孕症、精液不 液化及精子異常有較好之療效,陳榮洲等於其研究中利用電腦自動分析儀 (HTM-2030) 進行人類精子活動力的體外試驗評估(分析精子濃度與活動力 百分比),證實六味地黃丸於(0.01、0.1 mg/ml)劑量下可增加精子活動能力 (motility)並具提高精子前進活動力(progressive motility)之效能(72)。
八、 毒性
1.致突變試驗:曾有報導指出連續服用本藥 10 天,檢驗結果證實本藥 無致突變作用,且事先口服本藥對於小鼠腹腔注射 cyclophosphamide(12.5、
50、100 mg/kg)所導致之致突變結果有保護作用(45)。
2.致癌試驗 : 將本方按高中低三個劑量(0.6、3、30g/kg) 給小鼠連續 口服 14 個月,結果發現在所用劑量範圍下,本方對小鼠無致癌作用,且 能降低腫瘤自發率(73)。
3.生殖毒性試驗 : 根據三期生殖毒性試驗表明,本方不具明顯之生 殖毒性,於給藥組未見畸胎,平均活胎著床數及黃體數等與對照組並無明 顯差異,同時發現本方能促進生殖期和敏感期孕鼠的胎盤增重(73)。
Table 1:六味地黃丸粗抽物之半數致死劑量
LD50 ( g/kg ) p.o. i.p.
LWW >10 >5
LWA >10 3.75(2.5-5)
第三節 學習記憶之文獻考察
一、學習記憶之形成過程
學習和記憶是動物改變自身行為,或產生新行為以求適應生活環境的 必要過程。在行為學中,所謂的學習是指引起個體對特殊環境及條件所產 生之適應性行為的全部過程(74);亦有學者認為學習是經驗引起的一種適應 性變化,而記憶則是過去經驗的儲存和回憶(75)。
學習的類型包括了聯想學習(associative learning)與非聯想學習(non- associative learning) ; 非 聯 想 學 習 包 括 習 慣 化 (habituation) 與 敏 感 化 (sensitization)。所有的動物,包括人類都有習慣化和敏感化的表現,在這兩 種表現當中沒有刺激之間的聯繫關係,反應的強弱和敏感性的變化只決定 於刺激的強度和重複的次數(76-77)。在實驗室中常做的聯想學習實驗分為兩 類:即巴甫洛夫的條件反射(classical conditional reflex)和操作性條件反射 (operative conditional reflex),這種類型的學習說明了兩個刺激之間的連結 , 或某種刺激與某種反應之間的連結對動物行為的影響,其中學習是條件反 射的建立過程,記憶則是條件反射的鞏固過程。
記憶分為許多層次,有的只維持數秒,有的卻可維持數小時、數天、
數月甚至數年之久。因此,在記憶神經生理學的研究中,常依記憶保持時 間的長短加以分類,其中包括了瞬間記憶(immediate memory)、短期記憶 (short-term memory) 、 中 期 記 憶 (intermediated-term memory) 及 長 期 記 憶 (long-term memory)(78);再進一步則就新訊息刺激後,學習記憶之形成階 段,則可分為四期(79):
Table 2:學習記憶之形成階段
感覺記憶期 (sensory memory)
在事件發生後數秒鐘內之記憶
初級記憶期
(primary memory)
在事件發生後數分鐘內之記憶,此類 記憶約僅能維持數小時
二級記憶期
(secondary memory)
在事件發生後數月內之記憶,此類 記憶能維繫數年之久
三級記憶期 (tertiary memory)
在事件發生後數十年內之記憶,通常 此類記憶型態可長達終生不忘
事實上,不論是三期或四期之記憶階段裡,當外界之刺激訊息輸入後 以 致 記 憶 之 形 成 , 通 常 需 經 歷 學 習 獲 得 (acquisition) 、 記 憶 鞏 固 (consolidation)、記憶再現(retrieval)及再學習獲得(reacquisition)等階段過程,
一但新訊息經學習獲得、記憶鞏固後,便進入中期記憶型態,若再經不斷 的再學習獲得或記憶再現,而使中期記憶型態再次鞏固便可進入長期記憶
(80)。
一、 記憶形成之生理機制
經過刺激的學習過程,才能將訊息儲存變成記憶,人體一但接受外界 訊息刺激後,首先將引起神經活性之改變及鈣離子內流,使突觸前神經傳 遞物質釋出,致使突觸後cAMP及IP3之含量增加,促進protein kinase之活性 增加及刺激退行性傳遞物質如: platelet activating factor(PAF)與arachidonic acid(AA)
。
短期記憶和長期記憶有不同的神經生理機制,短期記憶的活動 歷 程 只 能 持 續 一 段 短 暫 時 間 , 通 常 為 時 不 超 過 一 分 鐘 ( 如 :workingmemory) ; 長 期 記 憶 則 牽 涉 到 神 經 系 統 結 構 上 的 改 變 , 故 較 為 持 久 (如:long-term potentiation, LTP或long-term depression, LTD的形成),其所儲 存的信息常以命題網絡方式被保存,當需要再現時,網絡中的某部分會被 激 活 , 相 關 信 息 被 提 取 而 轉 入 短 期 記 憶 隨 即 得 以 再 現 , 其 中 海 馬 回 (hippocampus)是最重要的系統之一(81);近期研究指出,毀損大鼠雙側海馬 將會嚴重損害其空間學習記憶能力(82); 而Harris等於其研究中意發現,海馬 神經元樹突側棘中分佈著高密度之興奮性傳遞物質-NMDA接受體,此即為 長時程興奮(long-term potentiation, LTP)現象的重要分子基礎(83)
。
腦部的神 經元彼此連接互通訊息,這些連接的神經元形成所謂的神經環路(neuronal loop)或稱神經迴路,其往返於神經之不同區域,也可通往皮質下之結構(如:丘腦、海馬)
。
由於神經元輸入和輸出的訊息數量非常龐大,故腦部迴路密 集,而迴路的神經突觸則相互聯繫,任何心理歷程,如: 感覺、知覺、記 憶與思維等,都可是做某特定神經迴路的活動。
迴路的活動由感覺刺激所 引起,於刺激消除後會持續一段短暫時間,此短暫的活動屬於神經迴路的 反射作用。
若迴路中傳遞訊息的神經突觸多次受到刺激,則活動將可持續 較長時間,且在功能和結構上就會產生改變,並加強突觸之間的聯繫。
短 期記憶可說是神經迴路短暫的反射作用,此反射迴路(reverbrating circuit ) 是皮質神經元所組成一個無終端的閉合路線,一但受到刺激時,則會產生 環繞此封閉路線的反射效應,此反射只能持續20∼30秒,所以,短期記憶 於短暫時間內即消失(84)。
1949年Hebb提出,學習或經驗可以再現於新形成或改變了的神經結構 之 中 , 此 充 分 表 現 了 神 經 突 觸 之 可 塑 性 (plasticity) 或 稱 可 修 飾 性 (modifiability) ;即突觸在一定條件下,具備了改變型態、調節功能及增減 數量的能力,如:長時程興奮效應(long-term potentiation, LTP)的形成即為突 觸傳遞功能可塑性的表現(85)
。
長期記憶可說是神經突觸所產生的持續性變 化,這種突觸結構的改變需要一段時間予以鞏固(consolidation) ,且此過程 需倚賴腦內蛋白質合成(86)。
嚴格來說,當訊息由短期記憶轉變為長期記憶 時,突觸修飾作用即已開始;
透過突觸修飾,腦細胞發生生理變化,產生新 的樹突或突觸,這種變化是腦神經細胞的一種成長,此成長過程一旦發生,記憶痕跡就深刻腦海,訊息將得以長期儲存
。
不過腦細胞這種結構上的變 化雖能持續一段相當長的時間,但並非永久不變。
因為生理之代謝作用或 衰退過程,可能使突觸聯繫鬆弛,以致長期記憶也會出現衰退,不過,這 種衰退現象是一種緩慢過程,不如短期記憶之迅速(84)。於
突觸結構發生改 變的過程中若受到干擾,將會破壞長期記憶的建立;Baddeley發現,長期記 憶的衰退在一開始時較快,之後會逐漸減緩,且衰退率亦會隨時間而逐漸 減低(87)。至於
長期記憶在初期容易衰退,可能是因為在突觸修飾期間最易 受到干擾所致 ; 根據目前各方面資料顯示,最可能參予記憶痕跡形成的結 構是小腦、海馬、杏仁體和大腦皮層(88)。
一般而言
,
學習記憶障 的定義為:在不損害動物操作運動能力及其認 知過程的前提下,個體於儲存新訊息或回憶過去所儲存訊息時產生障 , 亦即近期記憶無法轉為長期記憶,此外對過去儲存過的信息發生提取困難 現象。失憶症(amnesia)為諸多記憶功能障礙裡的其中一種形式 其具體表現 可 分 為 許 多 類 型 , 臨 床 上 大 致 區 分 為 兩 類 : 順 行 性 失 憶 症(anterograde amnesia)和逆行性失憶症(retrograde amnesia) 。凡無法再儲存近期所獲之信 息者,稱為順行性失憶症;凡於腦機能發生障 之前的一些時期內記憶均 喪失者則稱之逆行性失憶症;另外,則尚有其他形式之失憶症如:進行性 失 憶 (progressive amnesia) 、 系 統 成 分 性 失 憶 (systematic elemmentary amnesia)、選擇性失憶(selective amnesia)及暫時性失憶 (transient amnesia) 等。以學習記憶的基本形成過程來看,各種失憶類型之關鍵期不盡相同,有的偏重於獲得階段發生障 ,有的則是鞏固過程無法順利儲存信息,也 有的是全面性學習記憶障 ,但一般最常發生於記憶再現之階段(89)。
三、神經活性改變對各記憶形成階段之影響
(一) 學習獲得(acquisition) :在動物實驗模式中,學習獲得能 力的評估,主要經由訓練前給藥以進行之。
1. Acetylcholine(Ach) 方面 :
根據研究證實,中樞乙醯膽鹼神經系統在學習記憶過程中扮演一重要角 色(90)
。
1971 年 Deutsh 指出在新訊息之儲存和再現過程,乙醯膽鹼神經原 突觸有明顯增加及改變之現象(91)。在行為藥理學研究中,Drachmar 及 Leavitt 發現年輕人在服用 acetylcholine 受體拮抗劑 SCOP 後,會產生類似 老年癡呆症之進行性健忘症(92)。1988 年 Quartermain 及 Leo 發現投予大鼠 SCOP 後,會使得腦內 cholinergic neuron 減少,進而破壞學習獲得能力(84)。 更進一步則證實,當投與 SCOP 後,可使腦內 cortex、dorsal hippocampus 及 striatum 等區域 acetylcholine 之濃度減少,並減低 cholinergic system 之活 性而造成學習記憶障 (93)。因此,acetylcholine 受器拮抗劑 SCOP 所誘發 之智能障 型態廣被用於篩選各類智能增進劑開發之動物模式(94)。而本研 究亦選擇 SCOP 作為誘發學習獲得障 之藥物。2. Serotonin (5-HT) 方面 :
在脊椎動物之學習行為模式研究中認為,中樞 serotonin 扮演著一負向 調節角色,且其完整性對學習記憶甚為重要(95)。目前已知 5-HT 受體可分 為 5-HT1、5-HT2、5-HT3、5-HT4、5-HT5、5-HT6、5-HT7等七大類 ; 5-HT1 受體又可分成 5-HT1A 5-HT1D,在結構上而言 5-HT1A、5-HT1B和 5-HT1D 受 體結構較相似,而 5-HT1C受體則較似於 5-HT2受體 ; 雖然 5-HT1受體分布 相當廣泛,但以突觸前的 5-HT1A(5-HT1A presynaptic receptors) 受體最多,
其主要分布於腦幹核縫上的 5-HT 細胞體上,被歸類為 autoreceptors(或稱 受 體 (5-HT
postsynapticreceptors)則集中在 limbic system (包括 hippocampus 和 amygdala)
上(96-97)。活化突觸前 5-HT1A接受體可抑制 5-HT 神經細胞之 firing rate 進
而減少 5-HT 的神經傳遞;活化突觸後 5-HT1A接受體則會導致 limbic system 的神經抑制。1993 年 Guimaraes, Ohno, Medelson 等人之研究指出 8-OHDPAT 可經活化 hippocampus 突觸後 5-HT1 接受體而造成學習記憶及 working memory 之障 (98-100)。1994 年 Riekkinen 於 8-OHDPAT 研究中發現 5-HT1A、 5-HT2 受 器 僅 參 與 學 習 獲 得 與 記 憶 鞏 固 之 過 程 且 可 能 經 由 作 用 突 觸 後 5-HT1A受體而間接抑制 acetylcholine 之活性所致(101); 根據研究指出,除 了 5-HT1受體外,5-HT2受體在學習與記憶之過程當中同樣扮演著重要的角
色(102);5-HT2受體為一種醣蛋白(glycoprotein)(103-104),含有 471 個胺基酸,
具有相當高密度的結構,此接受體有一部份位於細胞內,另一部份位於細 胞外的神經膜上;突觸後的 5-HT2受體主要存在皮質、下視丘和杏仁核 ; 經 由調節 5-HT2 受體而提高 serotonergic system 活性將會減低 cholinergic system 之活性,並加重 CXM 所造成之癡呆症狀(105);上述眾多亞型受體中 以 5-HT2A/2C、5-HT1B 等受體與學習記憶方面較密切(106)。5-HT2A 接受體座 落於皮質、帶狀核及一些邊緣系統區和部份的基底神經節的 5-HT 神經突觸 後上;而 5-HT2C受體被發現存在於脈絡叢、邊緣系統和基底神經節上(107)。 至於 5-HT3 體拮抗劑則被廣泛的應用在治療放射線和化療所引起的噁心嘔 吐;1994 年 Cheng 指出,於明暗室測定中 serotonin 所導致的行為抑制作用,
主要藉由 5-HT2A、5-HT2C及 5-HT3受器參予調控,而去抑制作用則是經由
5-HT4 受器(108);最終 Eglen 於 1995 年指出 5-HT4 接受體致效劑劑可改善
atropine 所誘發之學習行為操作障 (109),因此就 5-HT 之亞型受器在學習記 憶所扮演之角色中,5-HT1、5-HT2 和 5-HT3 接受器均屬於抑制性之作用,
而 5-HT4接受器則屬於促進性之作用。根據研究證實 PCA 為 serotonin 之釋 出促進劑,可增加中樞 serotonin 之活性而誘發學習獲得障 ;雖 serotonin 在痛覺傳遞上一扮演著重要角色,但研究中已證實,上升段之 serotonin 神 經路徑參與了學習記憶過程,而在痛覺方面則屬下降段之 serotonin 神經路 徑參與其中(110-112)。而本研究中使用 serotonin 促進釋放劑 PCA 作為誘發被 動迴避學習獲得障 之藥物。
(二) 記憶鞏固(consolidation) :在動物實驗模式中,記憶能力的評 估,主要經由訓練後立即給藥以進行之。
1. Protein synthesis :
根據記憶鞏固假說,行為訓練後會有一段記憶鞏固過程,此過程伴隨 著一連串之神經活動,在訓練停止後還需持續地進行若干時間且此時極易 受藥物、電休克等外來因素所影響;如果在訓練後立即中斷這種神經聯繫 就會造成記憶受損(88)。Hyden、Ungar及McConnell等人研究指出,行為訓 練可以引起動物腦內核糖核酸及蛋白質增加,使用與核糖核酸及蛋白質合 成有關的藥物,將可以影響學習與記憶(88);高靜等對蛋白質合成與學習間之 相關性進行研究,發現腦內突觸蛋白質合成的高低與動物學習記憶能力有 關,蛋白質抑制劑會明顯損傷實驗動物學習能力(111),尤其於記憶鞏固過程 中,蛋白質合成為必須之因素;於生化、電生理研究中指出,學習獲得、短 期記憶鞏固及短期記憶轉變為長期記憶時,蛋白質、RNA、DNA之合成為 一不可或缺之因素(112-113)。因此,蛋白質合成抑制劑如:CXM、anisomycin、
puromycin等均可造成記憶鞏固損害之現象(114)。根據Nabeshima等之研究中 指出,CXM誘發記憶鞏固障 與神經傳遞物質間有著密切關係,其主要經 由提高中樞serotonergic system之活性以間接降低中樞cholinergic system功
能(105),並抑制choline acetylesterase使得Ach無法適當分泌所致(115),再者其
會阻斷mRNA之轉錄約可抑制80%的蛋白質合成,進而造成記憶鞏固之障
(114)
,此外並和中樞adrenergic system、GABAergic system間之協調性有關
(116-117)。James及Gary等人之研究報告指出,CXM以1.5mg/kg劑量腹腔注射
給予大鼠會導致記憶鞏固障 ,是一個評估抗dementia藥物之有效模式
(115),故本研究使用CXM為誘發記憶鞏固障 之藥物。
四、 學習記憶實驗模型
學 習 大 致 可 區 分 為 簡 單 學 習 (simple learning) 、 複 合 學 習 (complex learning) 及 聯 合 學 習 (associated learning) 。 其 中 簡 單 學 習 包 括 了 習 慣 化 (habituation)及敏感化(sensitization);複合學習則包括了銘記(imprinting)反應 與觀察學習(observational learning)等;最後,厭惡性學習(aversion learning)、
巴甫洛夫條件反射(classical conditional reflex)及操作性條件反射(operative conditional reflex)則屬於聯合型學習(75)。研究學習記憶方法學的基礎是條件 反射,各式各樣的方法均由此衍化而來,一般常用的學習記憶實驗大致可 分為四類 :
(一) 巴甫洛夫條件反應(classical conditional reflex)
稱為正統制約作用,巴甫洛夫在這種學習中說明了兩個刺激間的連結 ( 同時或立即連續的呈現刺激 )對動物學習所造成的影響,經由一個無法引 起某種特殊反應的中性刺激(如:燈光、聲音),再加入某種能夠引起特殊反 應的刺激(如:電擊),經過若干次訓練後,當受試動物對條件刺激做出規律 性反應時,稱條件反應已經建立;在此模式中,燈光或聲音是一種條件刺激 (conditioned stimulus;CS) , 電 擊 則 為 非 條 件 刺 激 (unconditioned stimulus;US),此兩者在時間上的配合就是一種制約效應(或稱:強化效應, reinforcement),這種制約所引起的作用就是使 CS 取得了 US 的效果,即經 若干次訓練之後,單獨的條件刺激也能引起與非條件刺激相同的反應,而 其所產生的學習效果即稱為正統制約作用。從 CS 與 US 之時間關係來看,
條件反射是在非條件反射基礎上建立的,並可區分為同時制約、延滯制約、
痕跡制約及逆行制約四種,在完全同時提示 CS 與 US 之下不易予以制約,
且根據反應的種類或動物品系之不同,自然出現若干之差異,最適當之 CS-US 時間間隔大約為 0.5 秒,CS-US 的時間間隔更長之延滯制約,或 CS 消失之後經過一定時間再給予 US 的痕跡制約,其制約的形成或維持都很困
難(118),欲促使制約效應的發生,只有在 CS 於 US 之前出現時才能成功,
且 US 須具備產生愉快或不愉快的作用,否則制約反射不易形成(119)。
(二) 操作性條件反射(operative conditional reflex)
以巴甫洛夫條件反射作為基礎,由 Skinner 所創立,他們之間主要之差 異在於巴甫洛夫條件反射為刺激型條件反射,而 Skinner 的操作性條件反射 則為反應型條件反射;所謂的操作性條件反射是讓動物自己透過嘗試而主 動學習一種動作或進行一套操作,然後才能獲得酬償或逃避懲罰(119-120)。
(三) 逃避或迴避性條件反射(escape or avoidance conditional reflex)
在學習記憶實驗中,目前應用最多的是這種條件反射,它的基本原理 是 當 動 物 受 到 傷 害 性 刺 激 ( 如 : 電 擊) , 便 會 立 即 產 生 逃 避 反 應 (escape response) ,此為被動反應,倘若在傷害性刺激出現之前結合條件刺激(如:
光或聲音等) ,即可逐漸形成主動迴避反應,常用方法有下列四種: (119-120)
1.跳台法(step down test)
最常用的是小鼠跳台法,此法簡便易行,可同時觀察藥物對學習、記 憶過程的影響,具備較高的敏感性,尤其適於初篩藥物,如:在電擊前施以 條件刺激,則可同時觀察被動和主動迴避反應。
2.避暗法(step through test)
避暗法為本實驗所採用的方法之一,實驗裝置分明、暗兩室,其為利 用囓齒類動物之趨暗性而設計的一種實驗方法,根據許多研究顯示,老鼠 平均潛伏期(即由明室至暗室而受電擊所需的時間)約十幾秒,訓練期接受 一次電擊後,記憶的保持可持續一週之久,此法簡便易行,以明室滯留時 間為評估指數,且對記憶過程特別是記憶再現具備較高之敏感性,但無法 觀察藥物對學習情況之影響。