范堯，潘國強(qiáng)，雷迅，高佳，譚毅

(重慶醫(yī)科大學(xué)1.公共衛(wèi)生與管理學(xué)院；2.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，重慶 400016)

研究報(bào)告

音樂刺激孕鼠對(duì)子代鼠大腦功能影響的系統(tǒng)評(píng)價(jià)

范堯1，潘國強(qiáng)1，雷迅1，高佳1，譚毅2*

(重慶醫(yī)科大學(xué)1.公共衛(wèi)生與管理學(xué)院；2.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，重慶 400016)

目的 系統(tǒng)評(píng)價(jià)音樂刺激孕鼠對(duì)子代鼠大腦功能的影響效果，為促進(jìn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的福利以及音樂胎教的應(yīng)用發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。方法 計(jì)算機(jī)檢索Pubmed、Web of Science、Cochrane Library、萬方、維普、中國知網(wǎng)和中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，全面收集有關(guān)音樂刺激孕鼠對(duì)子代鼠大腦功能影響效果的研究文獻(xiàn)，檢索時(shí)限為建庫至2016年4月2日。按照納入與排除標(biāo)準(zhǔn)選擇文獻(xiàn)、評(píng)價(jià)文獻(xiàn)質(zhì)量和提取數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性描述。結(jié)果 共納入7篇實(shí)驗(yàn)研究，4篇中文，3篇英文。研究對(duì)象均為大鼠，其中5項(xiàng)研究采用Wistar大鼠，2項(xiàng)研究采用SD大鼠。音樂材料涉及舒適音樂、古典音樂、小提琴協(xié)奏曲(梁祝)，干預(yù)周期為妊娠期至分娩期前后不等。研究結(jié)果顯示：孕期音樂刺激在一定程度上能促進(jìn)子代大鼠的大腦神經(jīng)發(fā)生，提高空間記憶能力，但對(duì)某些功能性受體的表達(dá)影響不顯著。結(jié)論 適宜的音樂可以促進(jìn)子代大鼠大腦功能的發(fā)展。

音樂；孕鼠；仔鼠；大腦功能

音樂能夠?qū)θ说纳砗托睦懋a(chǎn)生積極影響，調(diào)節(jié)人的情緒、行為、血壓、心率以及應(yīng)激水平等[1，2]，因而被廣泛運(yùn)用于醫(yī)療、教育以及心理健康等領(lǐng)域。研究表明：胎兒的聽覺器官(耳蝸)從孕26周起開始有功能，在孕29周時(shí)發(fā)育成熟[3]。這段時(shí)期前后，胎兒能夠接受聲波刺激，產(chǎn)生胎動(dòng)反應(yīng)、心率反應(yīng)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)(如習(xí)慣化，聽力誘發(fā)反應(yīng))[4]。孕24周起至38周給予胎兒音樂和撫摸刺激，新生兒的《新生兒20項(xiàng)行為神經(jīng)評(píng)價(jià)》(Neonatal Behavioral Neurological Assessment，NBNA)評(píng)分高于對(duì)照組，表明音樂和撫摸刺激有助于胎兒大腦的生長(zhǎng)發(fā)育[5]。另外，胎教音樂能使孕婦產(chǎn)生平靜、放松的情緒反應(yīng)，隨之胎兒胎盤之間循環(huán)阻力下降，灌注胎盤的血液量增加，這樣的血液動(dòng)力學(xué)改變有利于增加對(duì)胎兒的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供應(yīng)，促進(jìn)智力發(fā)展[6]。然而，由于倫理以及其他條件的限制，目前的研究只能通過超聲、新生兒行為評(píng)分等手段收集音樂促進(jìn)胎兒大腦發(fā)展的相關(guān)證據(jù)，一定程度上缺乏直接性和準(zhǔn)確性。因此，本研究全面檢索和整理國內(nèi)外關(guān)于音樂刺激孕鼠對(duì)子代鼠大腦功能影響效果的研究文獻(xiàn)，評(píng)價(jià)和分析孕期音樂刺激對(duì)子代鼠大腦的影響效果，進(jìn)而為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利的促進(jìn)以及音樂胎教的應(yīng)用發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 檢索策略

本研究在Pubmed、Web of Science、Cochrane Library、萬方、維普、中國知網(wǎng)和中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫等電子數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，并輔以手工查找相關(guān)參考文獻(xiàn)，檢索時(shí)限為建庫至2016年4月2日。檢索策略采用主題詞與自由詞結(jié)合，中文檢索詞包括“音樂”、“孕”、“妊娠”、“產(chǎn)前”、“鼠”。英文檢索詞為“music”、“mouse”、“perinatal”、“pregnancy”、“gestation”、“prenatal”，“rat”并用邏輯詞“AND”、“OR”進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

1.2 文獻(xiàn)納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究類型為對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究；②對(duì)象為妊娠期小鼠或大鼠；③有音樂刺激(聆聽)；④反映音樂對(duì)胎鼠大腦影響效果的結(jié)局指標(biāo)(受體蛋白、RNA表達(dá)，神經(jīng)元密度等)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①音樂刺激對(duì)象為非妊娠期小鼠或大鼠；②無音樂刺激，或者無法明確結(jié)局指標(biāo)是由音樂刺激引起的；③無對(duì)照；④結(jié)局指標(biāo)與腦無關(guān)或數(shù)據(jù)不完整；⑤文獻(xiàn)綜述、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)等。

1.3 文獻(xiàn)篩選及數(shù)據(jù)提取

正式篩選前，隨機(jī)抽取檢索結(jié)果中的10 篇文獻(xiàn)進(jìn)行預(yù)試，統(tǒng)一篩選人員的理解，進(jìn)一步完善納入排除標(biāo)準(zhǔn)。兩位研究人員分別獨(dú)立地對(duì)題目、摘要及全文進(jìn)行篩選并交叉核對(duì)。如有分歧，通過討論或參考第三者意見后達(dá)成一致。

兩名研究人員用預(yù)先制定的數(shù)據(jù)提取表獨(dú)立地摘錄納入文獻(xiàn)的信息，提取內(nèi)容主要包括：樣本量、音樂干預(yù)對(duì)象的基本信息、音樂處理方法及周期、音樂類型及結(jié)局指標(biāo)等。數(shù)據(jù)提取中如果有分歧，通過討論達(dá)成一致后再錄入。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

目前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)不如臨床試驗(yàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系完備，有研究者[7]推薦用2010年動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告指南(ARRIVE指南)或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)金標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告清單(GSPC)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文在參考吳偉等[8]的研究后，采用ARRIVE指南[9]對(duì)納入文章進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：倫理申明、研究設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、飼養(yǎng)場(chǎng)所和飼養(yǎng)條件、樣本量、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)組分配、基線數(shù)據(jù)等條目，且不做具體質(zhì)量評(píng)估，僅進(jìn)行一般性描述。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)篩選結(jié)果

初檢出相關(guān)文獻(xiàn)共47篇，按納入與排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初篩和全文篩選后，最終納入 7篇文獻(xiàn)。文獻(xiàn)篩選流程見圖 1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程及結(jié)果Fig.1 The literature screening process and results

2.2 納入研究的質(zhì)量評(píng)價(jià)

納入的7篇文章均為實(shí)驗(yàn)研究，其中2篇[10，11]為隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial, RCT)，均未提及具體分配方式。3篇[10-12]提及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理法，或與研究相關(guān)的國家、機(jī)構(gòu)的動(dòng)物護(hù)理和使用指南，并較詳細(xì)地說明研究設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。3篇[10-12]具體說明了藥物信息、動(dòng)物處理方法等實(shí)驗(yàn)過程，并提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類、品系、年齡、體重、飼養(yǎng)條件等資料。所有文章均說明了實(shí)驗(yàn)中使用的動(dòng)物總數(shù)和每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中分配的動(dòng)物數(shù)，但未說明是否進(jìn)行樣本量計(jì)算，也均未提及實(shí)驗(yàn)過程動(dòng)物死亡的數(shù)量及死亡原因。

2.3 納入文獻(xiàn)的基本情況

本次共納入7篇文獻(xiàn),包括3篇英文文獻(xiàn)[10-12],4篇中文文獻(xiàn)[13-16]，均為對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究。其中,2篇研究[10，11]的實(shí)驗(yàn)對(duì)象選用SD大鼠,音樂干預(yù)方式為1 h/d,持續(xù)時(shí)間為出生14 d至分娩。另外5篇研究[12-16]選用Wistar大鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，其中1篇[12]的音樂干預(yù)方式為每次90 min，2次/日，持續(xù)時(shí)間為妊娠第2～20天；另外4篇[13-16]的音樂干預(yù)方式均為每次45 min, 2次/日, 每周5 d，持續(xù)時(shí)間為妊娠8 d至分娩。7篇研究的音樂材料包括：舒適音樂(65 dB)[10，11]、古典音樂(60 dB)[12]和小提琴協(xié)奏曲梁山伯與祝英臺(tái)[13-16]。

2.4 子代鼠數(shù)目以及結(jié)局指標(biāo)

納入的7篇文獻(xiàn)中，3篇文獻(xiàn)未說明實(shí)驗(yàn)中子代鼠數(shù)目[10-12]，另有3篇文獻(xiàn)音樂組、對(duì)照組子代鼠數(shù)目均為7[13-15]，1篇文獻(xiàn)音樂組和對(duì)照組鼠數(shù)目分別為6和7[16]。納入的7篇文獻(xiàn)中，結(jié)局指標(biāo)分為行為學(xué)測(cè)試和大腦相關(guān)直接檢測(cè)兩類。在子代鼠檢測(cè)過程中，3篇文章涉及迷宮測(cè)試(包括水迷宮和八臂迷宮實(shí)驗(yàn))[11，14，16]；2篇文章涉及測(cè)定海馬或大腦皮層BrdU陽性細(xì)胞密度以及運(yùn)動(dòng)和感覺皮層的皮層厚度[10-12]；4篇中文文章測(cè)定了海馬GABAA受體或NMDA受體及其mRNA的表達(dá)[13，15，16]；另外，1篇外文文章涉及電鏡下神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察[12]。具體如下：① Kim[10]的研究結(jié)果顯示：音樂組子代鼠的運(yùn)動(dòng)皮層、感覺皮層的BrdU陽性細(xì)胞數(shù)目更多，與對(duì)照組相比顯著有差異性，而運(yùn)動(dòng)皮層、感覺皮層皮層厚度與對(duì)照組差異無顯著性。 ② Kim[11]的研究顯示：海馬CA1、CA2、CA3區(qū)的BrdU陽性細(xì)胞數(shù)目更多，與對(duì)照組相比差異有顯著性，而海馬齒狀回區(qū)無顯著差異。八臂迷宮實(shí)驗(yàn)中，音樂組完成實(shí)驗(yàn)耗時(shí)更短，且差異有顯著性。③ Sheikhi[12]的研究顯示：音樂組子代鼠大腦皮層細(xì)胞密度更大，且差異有顯著性，電鏡下音樂組細(xì)胞膜細(xì)胞器結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、細(xì)胞間質(zhì)含量更豐富、細(xì)胞膜核膜折疊現(xiàn)象更明顯。④王曉亞[13]的研究發(fā)現(xiàn)：音樂組海馬GABAA受體α1亞單位mRNA表達(dá)及GABAA受體表達(dá)與對(duì)照組差異無顯著性。⑤王增賢[14-16]的研究顯示：音樂組子代鼠海馬組織NMDA受體和mRNA表達(dá)與對(duì)照組差異無顯著性，但水迷宮實(shí)驗(yàn)中，音樂組IS逃避潛伏期更短、CS選擇正確率更高，差異有顯著性，而CS逃避潛伏期差異無顯著性。

3 討論

目前，研究者普遍認(rèn)為：音樂通過改善孕母的情緒、生理，進(jìn)而改善血流動(dòng)力學(xué)，以及對(duì)胎兒直接造成聽覺刺激，從而促進(jìn)胎兒大腦的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，包括人在內(nèi)的哺乳動(dòng)物的聽覺系統(tǒng)分為外周聽覺器官和聽覺中樞。聲波通過外耳道、鼓膜、中耳腔、聽骨鏈、卵圓窗傳入耳蝸，使位于耳蝸內(nèi)基底膜上的螺旋器(又稱柯蒂氏器)上的毛細(xì)胞去極化，產(chǎn)生動(dòng)作電位，進(jìn)而傳導(dǎo)至大腦聽覺中樞，產(chǎn)生聽覺。耳廓具有收集聲波的功能，不同動(dòng)物的耳廓大小、形狀、方向不同，旋轉(zhuǎn)程度不一，對(duì)聲波的收集和放大效果有差別[17]。嚙齒類動(dòng)物的聲頻范圍為200～90 000 Hz，因此，大小鼠也能通過與人類相似的途徑接受音樂刺激。另外，國內(nèi)外研究也已經(jīng)證明，某些適合的音樂可以改善大小鼠的情緒、生理及應(yīng)激狀態(tài)[18]，這與人類試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。因而，可以認(rèn)為，音樂刺激影響子代鼠大腦發(fā)展具有與人類類似的生物學(xué)機(jī)制。不過，需注意：不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的原始自然環(huán)境不同，自然選擇的進(jìn)化壓力使得它們即使生活在人為建造的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)設(shè)施里，也遺傳保留了各自的生物學(xué)特性。動(dòng)物自然生存環(huán)境中存在各種復(fù)雜的背景聲音，如水流聲、鳥叫聲、風(fēng)雨聲、轟鳴聲等等，那些模擬寧靜安全自然環(huán)境的音樂可能更能起到讓動(dòng)物精神和身體放松的效果，而含有更多人類情感元素的搖滾樂、進(jìn)行曲等則可能不適合動(dòng)物聆聽。因此，動(dòng)物對(duì)不同風(fēng)格音樂的反應(yīng)與人相比可能有差異，故在推至人類音樂胎教時(shí)存有一定的局限性。

本研究中：納入文獻(xiàn)的研究對(duì)象均為大鼠，其中5項(xiàng)研究采用Wistar大鼠[12-16]，2項(xiàng)研究采用SD大鼠[10，11]。音樂材料涉及舒適音樂、古典音樂、小提琴協(xié)奏曲(梁祝)，干預(yù)周期為妊娠期至分娩期前后不等。研究的結(jié)局指標(biāo)比較豐富，范圍涉及運(yùn)動(dòng)皮層、感覺皮層，以及與情感記憶相關(guān)的海馬區(qū)，內(nèi)容包括宏觀的空間記憶檢測(cè)和微觀的細(xì)胞數(shù)目、細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及相關(guān)功能蛋白或mRNA的表達(dá)水平。Kim 的兩項(xiàng)研究顯示：孕期給予舒適音樂刺激可以促進(jìn)子代SD大鼠運(yùn)動(dòng)皮層、感覺皮層以及海馬CA1、CA2、CA3區(qū)的BrdU陽性細(xì)胞顯著增加，空間記憶能力提高，但對(duì)海馬齒狀回區(qū)以及運(yùn)動(dòng)、感覺皮層厚度無明顯影響。Sheikhi等的研究表明：孕期給予古典音樂刺激后，子代Wistar大鼠大腦神經(jīng)元細(xì)胞膜、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，細(xì)胞間質(zhì)含量更豐富，細(xì)胞膜核膜折疊現(xiàn)象更明，大腦皮層神經(jīng)元密度顯著增大?？梢姡衅谝魳反碳ぴ谝欢ǔ潭壬夏艽龠M(jìn)子代大鼠大腦神經(jīng)數(shù)目增多以及結(jié)構(gòu)發(fā)展。而王增賢等研究發(fā)現(xiàn)：孕期音樂刺激對(duì)子代大鼠大腦海馬GABAA受體、NMDA受體和對(duì)應(yīng)mRNA的表達(dá)均無明顯影響，但可以促進(jìn)其空間記憶能力提高。綜上，我們得出：孕期音樂刺激在一定程度上能促進(jìn)子代大鼠的大腦神經(jīng)發(fā)生，提高空間記憶能力，但對(duì)某些受體以及RNA的表達(dá)無顯著影響。

然而，目前關(guān)于音樂刺激孕鼠對(duì)仔鼠大腦功能影響的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究較少，文章質(zhì)量不高，尤其中文文獻(xiàn)，存在較大偏倚。納入的7篇文獻(xiàn)中2篇英文文獻(xiàn)[10，11]為RCT，但未提及具體的隨機(jī)分配方式。4篇中文文獻(xiàn)[13-16]樣本量不足，實(shí)驗(yàn)過程不夠詳細(xì)。此外，納入的7篇文獻(xiàn)音樂的選材不夠豐富，僅包含幾種類型的音樂。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇也局限于大鼠，不足以揭示孕期音樂刺激有利于子代大腦發(fā)展的種間異同。因此，我們建議研究者進(jìn)行更多高質(zhì)量的、嘗試不同風(fēng)格音樂和不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品種或種類的研究，進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)不同風(fēng)格音樂促進(jìn)或抑制胚胎期鼠大腦發(fā)展的普遍規(guī)律，以及比較不同音樂對(duì)胚胎期鼠大腦發(fā)展的促進(jìn)或抑制程度的差異。

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Evaluation of the effect of music given to pregnant rats on the development of brain functions in offspring rats

FAN Yao1, PAN Guo-qiang1, LEI Xun1, GAO Jia1, TAN Yi2*

(1. School of Public Health and Management, 2. Laboratory Animal Center,Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China)

Objectives To systematically evaluate the effect of music given to pregnant rats on the development of brain functions in the offspring rats and to provide scientific evidence for the application of antenatal musical training and the promotion of welfare for laboratory animals.Methods We comprehensively retrieved and collected the research literatures related to the effect of music on brain function development in offsprings of the pregnant rats from Pubmed, Web of Science, Cochrane Library, Wanfang, Weipu, CNKI and CBMdisc. The retrieval time was set from the foundation date of databases to 2 April, 2016. We selected literatures according to the inclusion and exclusion criteria, evaluated their utilities, then extracted and qualitatively described the data. Results Seven experimental studies were selected in this study including 4 published in Chinese and 3 in English. The object laboratory animals of those studies were Wistar or SD rats. Music materials involved comfort music, classic music, violin concerto(Liangzhu/The butterfly lovers). Intervention were given to the pregnant rats roundly from the gestation until parturition. These results showed that, to some extent,music stimulations during gestation may promote the development of brain function and improve spatial memory of the offspring rats. However,expressions of some functional receptors were not significantly altered.Conclusions Appropriate music provided to the pregnant rats promote the development of brain functions in their offspring.

Music; Pregnant rats; Offspring rats; Brain function

TAN Yi, E-mail: tanyee66@hotmail.com

重慶市科委應(yīng)用開發(fā)重大項(xiàng)目(cstc2013yykfc10005)。

范堯(1974-)，女，副教授，研究方向：音樂治療學(xué)。E-mail: fanyaofanyao@126.com

譚毅(1966 -)，男，研究員，研究方向：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)。E-mail: tanyee66@hotmail.com

Q95-33

A

1005-4847(2017) 02-0190-05

10.3969/j.issn.1005-4847.2017.02.014

2016-09-07