اثر کافئین بر روی یادگیری و حافظه در موش صحرایی

تعداد بازدید : 52

7/22/2023

اثر کافئین بر روی یادگیری و حافظه در موش صحرایی

علیرضا وحیدی[1]^*، محمدحسین دشتى[2]

خلاصه

سابقه و هدف: کافئین یکی از مواد میتل‌گزانتینى است که از طریق مهار تجزیه آدنوزین مونوفسفات حلقوی منجر به افزایش کلسیم داخل سلولى در سلول‌های مختلف مى‏شود. ممکن است از این طریق نقشی در روند تقویت یادگیری و حافظه داشته باشد، بنابراین در مطالعه حاضر این اثر کافئین مورد بررسى قرار گرفته است.

مواد و روش‌ها: برای انجام آزمایش تعداد 30 سر موش صحرایی با وزن 300-250 گرم به 5 گروه تقسیم شدند، که 4 گروه به عنوان مورد و یک گروه به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. سپس به گروه‌های مورد دوزهای مختلف کافئین (10، 20، 40 و 80 میلی‌گرم در کیلوگرم) در حجم ml/kg 3 و به گروه شاهد ml/kg3 سرم فیزیولوژی به صورت داخل صفاقى تزریق شد. 30 دقیقه پس از تزریق با استفاده از روش اجتنابی فعال یک طرفه میزان یادگیری آن‌ها مورد بررسى قرار گرفت. بعد از گذشت یک هفته حافظه کوتاه مدت و با گذشت 21 روز حافظه دراز مدت بررسى شد.

یافته‌ها: نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان داد که کافئین یک اثر وابسته به دوز بر روی یادگیری و حافظه دارد، به طوری که میانگین درصد یادگیری و حافظه کوتاه مدت در دوزهای 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم نسبت به گروه شاهد افزایش داشته ولى در دوز mg/kg 80کاهش داشته است افزایش یادگیری تنها در دوز mg/kg10 تفاوت معنىدار داشت (05/0p<). در مورد حافظه کوتاه مدت دوزهای 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم نسبت به گروه شاهد تفاوت معنىداری داشت (001/0p<) و در مورد حــافـظه دراز مدت نسـبت درصـد فــراخــوانىحافظه در دوزهای 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم نسبت به گروه شاهد افزایش یافته (001/0p<) اما در دوز mg/kg 80 کاهش نشان داد(001/0p<).

نتیجه‌گیری: نتایح حاصل از این پژوهش موید این است که کافئین در دوزهای پایین موجب تقویت یادگیری و حافظه شده اما در دوزهای بالاتر این روند را تضعیف می‌کند.

واژه‌‌های کلیدی: کافئین، یادگیری، حافظه، موش صحرایی

مقدمه

یادگیری و حافظه یکی از عالی‌ترین سطوح عملکردی دستگاه‌ عصبی مرکزی محسوب مى‏گردند. یادگیری یک پدیده عصبی است که طى آن موجودات زنده از طریق تمرین، رفتار خود را تغییر می‌دهند در حالی که حافظه به روند ذخیره‏سازی آموخته‏ها اطلاق می‏گردد [28].

یادگیرى و حافظه در برگیرنده تغییرات وسیع در ساختمان و عمل دستگاه‌ عصبى می‌باشد که عمدتاً به سیناپس‌های درگیر در مسیر هدایت پیام‌ها و اطلاعات حسى در دستگاه‌ عصبی مرکزى منحصر می‌گردد. تغییر ساختمانى شامل تغییر در تعداد سیناپس و تغییر در میزان نواحى فعال هر ناحیه تماسى و نیز تغییر در گستردگى غشاء پس سیناپسى در محل تماس می‌باشد و تغییرات فیزیولوژیک شامل تغییر در هدایت یونى غشاءهای پیش و پس سیناپسى می‌گردد [11].

آشکار است که حافظه کوتاه مدت با قشر مغز در ارتباط است و حافظه بلند مدت با دستگاه‌ لیمبیک، اما با این همه هنوز محل خاصى برای ذخیره حافظه مشخص نشده است زیرا با برداشتن قسمت‌هاى مختلف مغز حافظه به طور کلى از بین نمىرود [12،19]. حافظه درحیوانات نیز از طریق آموزش دادن حیوانات برای انجام وظایف مخصوص، مطالعه شده است که به این وسیله حافظه کوتاه مدت مورد آزمایش قرار گرفته است و آزمایش برای به خاطر آوردن آن وظیفه، بعد از مدتى به عنوان معیاری برای حافظه بلند مدت در نظر گرفته شده است. نتیجه‏ای که از آزمایش‌ها بر روی حافظه بلند مدت حیوان‌ها بدست آمده نشان دهنده تغییرات شیمیایى و یا ساختمانى پایدار و ثابت در دستگاه‌ ‏اعصاب می‌باشد [17].

تغییرات ساختمانى بیشتر در روندهای یادگیری و حافظه بلند مدت مشارکت دارند در حالی که تغییرات فیزیولوژیک مربوط به یادگیری و حافظه کوتاه مدت می‌شوند [18]. نمونه بارز تغییرات فیزیولوژیک تقویت طولانى مدت (L.T.P) می‌باشد که اول بار در نورون‌های دستگاه‌ عصبى آپلازیا [24] ثبت گردید و متعاقب آن مشخص گردید که در نخاع [23]؛ نورون‌های دانه‏دار ژیروس دندانه‏ای در لوب گیجگاهى، هیپوکامپ [27] و نئوکورتکس [28‍] نیز به وجود می‌آید. مکانیسم‌های داخل سلولى مسئول تغییرات سیناپسى مربوط به یادگیری و حافظه دربرگیرنده دخالت پیک‌های ثانویه نظیر یون کلسیم و آدنوزین مونوفسفات حلقوی مى‏باشد [24]. تغییر در غلظت داخل سلولى این مواد تحت‏ تأثیر عوامل متعددی قرار مى‏گیرد.

از آنجایی که موضوع یادگیری و حافظه یک مسئله مهم در پیشبرد و توسعه علوم، فنون و حرفه‌های مختلف محسوب مى‏گردد، یافتن راه‌های احتمالى برای تقویت یادگیری و حافظه، موضوع تحقیق بسیاری از پژوهش‌گران مى‏باشد. کافئین یکى از موادی است که به طور گسترده در مواد غذایى، شیرینی‌جات و داروها مورد استفاده قرار مى‏گیرد و به عنوان یک ماده محرک عصبى شناخته شده است. کافئین دارای یک تحریک مرکزی مشابه به آمفتامین است که خستگی را تقلیل داده تمرکز و هوشیاری را افزایش می‌دهد [1]. این ماده که یک آلکالوئید طبیعى متیل‌گزانتینى است موجب افزایش غلظت آدنوزین مونوفسفات حلقوی در داخل سلول‌های هدف خود مى‏گردد [16] از آنجایی که این پیک ثانویه در مکانیسم داخل سلولی یادگیری و حافظه نقش مهمی دارد [24] و بنابراین احتمال وجود دارد که یکى از اعمال این ماده در دستگاه‌ عصبی مرکزی دخالت در روند یادگیری و حافظه باشد. اثر تقویتی کافئین بر روند حافظه و یادگیری از دهه 1960 مورد بررسی قرار گرفته اما در مورد اثر دوزهای مختلف آن و نیز مدل‌های آزمایشگاهی بررسی حافظه و یادگیری اختلاف نظرها وجود دارد [29|30]. در این پژوهش نقش غلظت‌های مختلف کافئین در روند یادگیری روش اجتنابی فعال یک طرفه و حافظه‏های کوتاه مدت و بلندمدت مربوط به آن در موش صحرایی مورد بررسى قرار گرفته است.

مواد و روش‌ها

این پژوهش به روش تجربى بر روی 30 سر موش صحرایی نر با وزن 300-250 گرم انجام شد که به طور تصادفى از بخش حیوان‌های آزمایشگاهى دانشکده پزشکى شهید صدوقى یزد انتخاب شده و به 5 گروه 6 تایى تقسیم شدند یکى از گروه‌ها به عنوان گروه شاهد میزان 3میلی‌لیتر بر کیلوگرم سرم فیزیولوژی و 4 گروه دیگر به ترتیب 10، 20، 40 و 80 میلی‌گرم بر کیلوگرم کافئین حل شده در سرم فیزیولوژی و با حجم 3میلی‌لیتر بر کیلوگرم به صورت داخل صفاقى دریافت مىکردند [20].30 دقیقه پس از تزریق [3] حیوان‌ها با استفاده از روش اجتنابی فعال یک طرفه ارایه شده توسط Ghirardi و همکاران مورد آزمایش سنجش یادگیری، حافظه کوتاه مدت و حافظه بلندمدت به شرح زیر قرار گرفتند [14].

الف: آزمون سنجش یادگیری

برای انجام این بخش از آزمایش ابتدا حیوان‌ها را با دستگاه shuttle boxآشنا کرده و سپس هر حیوان برای سه روز متوالى آزمایش می‌شد، به طوری که در هر روز سه بار و هر بار 10مرتبه در قسمت تاریک دستگاه قرار داده مىشد که با کشیدن دیواره بین محفظه تاریک و روشن دستگاه زمان‌سنج را روشن کرده و در صورتی‌ که پس از گذشت 10 ثانیه حیوان اتاق تاریک را به سمت قسمت روشن ترک نکرده بود به آن شوک الکتریکى با ولتاژ m.v25 داده مىشد و تعداد مواردی که هر حیوان با دریافت شوک اتاق تاریک به سوی اتاق روشن را ترک مىکرد، یادداشت مىگردید میانگین درصد مواردی که حیوان بدون دریافت شوک محفظه تاریک را ترک کرده بود به عنوان ایندیکسی برای یادگیری در نظر گرفته شد [32].

ب: آزمون سنجش حافظه کوتاه مدت

برای انجام این آزمون موش‌ها را آن‌قدر در دستگاه قرار مى‌دادیم تا همگی آن‌ها به 70% یادگیری برسند. (یعنى از 10دفعه 7 مرتبه بدون شوک جابجا شوند)، سپس با گذشت یک هفته در طى 3روز متوالى میزان حافظه کوتاه مدت ثبت مىگردید. اگر شوک دریافتى حیوان کمتر شده باشد نتیجه گرفته می‌شد که کافئین بر روی حافظه اثر مثبت بجا گذاشته است. در این مورد نیز میانگین درصد مواردی که هر حیوان با دریافت شوک محفظه را ترک می‌کرد به عنوان معیاری برای میزان حافظه کوتاه مدت تلقی می‌گردید [32].

ج: آزمون سنجش حافظه دراز مدت

برای رسیدن به این مرحله حیوان‌ها به مدت 21روز در استراحت بسر مىبردند، سپس هر حیوان سه بار و هر بار 10 مرتبه در دستگاه قرار مىگرفت و این کار به مدت سه روز ادامه پیدا می‌کرد و تعداد دفعاتى که با شوک جابجا مى‌شد ثبت مىگردید در طى این سه روز، مواردی که حیوان‌های هر گروه بدون شوک محفظه تاریک دستگاه را ترک می‌کنند تقسیم بر تعداد کل دفعاتی که حیوانات هر گروه در مرحله دراز مدت مورد آزمایش قرار گرفته‌اند (90مرتبه) در 100 ضرب شده و به عنوان معیاری برای حافظه دراز مدت حیوانات گروه‌های مختلف در نظر گرفته ‌شد [32]

داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار نشان داده شده‌اند. نتایج بدست آمده با استفاده از نرم افزار کامپیوتری SPSS و با به کارگیری روش‌های آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون t.testمورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و 05/0 p<به عنوان اختلاف معنىدار تلقى شده است.

نتایج

نتایج حاصل از پژوهش حاضر در سه بخش به شرح زیر ارایه می‌گردد

الف: مرحله یادگیری :نتایج بدست آمده از این مرحله آزمون نشان داد که میزان یادگیرى در حیوان‌هایى که کافئین دریافت کرده بودند نسبت به گروه شاهد به طور کلى افزایش قابل ملاحظه‏ای نداشته است [(19/0p=) نمودار1)]، اما دوز mg/kg 10کافئین یادگیری را نسبت به گروه شاهد به طور معنىداری افزایش داده است (05/0p<).

نمودار 1: مقایسه میانگین درصد یادگیری در گروه‌های مورد که دوزهای مختلف کافئین دریافت کرده‌اند با گروه شاهد (6n=)

میزان یادگیری حیوان‌ها در نتیجه افزایش دوز دارو هیچ‌گونه تفاوت معنى‏داری بین گروه‌هاى مصرف کننده دوزهای 20، 40 و 80 میلی‌گرم در کیلوگرم کافئین نسبت به گروه شاهد را نشان نداد (جدول 1).

جدول 1: مقایسه میانگین درصد یادگیری حیوان‌های گروه شاهد و گروه‌های مورد (4-1) که به ترتیب دوزهای 10، 20، 40 و 80 میلی‌گرم بر کیلوگرم کافئین را دریافت کرده‌اند (6n=).

گروه	میانگین	انحراف معیار	ارزش P
شاهد	53	23	NS
1	74	25	*
2	68	17	NS
3	64	19	NS
4	67	20	NS

1، 2، 3 و 4 نشان‌دهندة گروه‌های مورد است.

*: اختلاف بین گروه 1 با گروه شاهد با 05/0p< است.

NS: اختلاف بین گروه‌ها، 2، 3 و 4 با گروه شاهد معنی‌دار نیست.

ب :حافظه کوتاه مدت: مقایسه نتایج بدست آمده از گروه‌های حیوانى مورد و شاهد در ایــن مــرحله آزمون نشان داد که حافظه کوتاه مدت حیوانات دریافت کننده دوزهای 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم کافئین نسبت به گروه شاهد افزایش یافته است (001/0p<) اما میزان حافظه کوتاه مدت در حیوانات که دوز mg/kg80 کافئین دریافت کرده‌اند در مقـــایسه بــا گروه شاهد افزایش قابل ملاحظه نشان نمی‌دهد (جدول 2).

جدول 2: مقایسه میانگین درصد حافظه کوتاه مدت حیوان‌های گروه شاهد و گروه‌های مورد (4-1) که به ترتیب دوزهای 10، 20، 40 و 80 میلی‌گرم بر کیلوگرم کافئین را دریافت کرده‌اند (6n=).

گروه	میانگین	انحراف معیار	ارزش P.
شاهد	74	15	_
1	92	6	*
2	98	4	*
3	92	9	*
4	80	19	NS

1، 2، 3 و 4 نشان‌دهندة گروه‌های مورد است.

*: اختلاف بین گروه 1، 2 و 3 با گروه شاهد با 0001/0p< است.

NS: نشان‌ دهنده عدم اختلاف گروه‌ 4 با گروه شاهد.

ج :حافظه دراز مدت: حیوان‌هایى که دوزهای 10، 20 و 40 میلی‌گرم در کیلوگرم کافئین دریافت کرده بودند نسبت فراخوانى حافظه دراز مدت در مقایسه با گروه شاهد افزایش داشته است(05/0p<)، در حالى که این نسبت در مورد گروهى که دوز mg/kg80 دریافت کرده بودند در مقــایسه با گروه شاهد کاهش قابل ملاحظه‏ای داشته است [(05/0p<) جدول 3].

جدول 3: مقایسه میانگین درصد حافظه درازمدت در حیوانات گروه شاهد (دریافت کننده سرم فیزیولوژی) که به ترتیب دوزهای 10 و20 و40 و 80 میلی‌گرم بر کیلوگرم کافئین دریافت کرده‌اند (6n=).

گروه	میانگین	انحراف معیار	ارزش P
شاهد	80	17	-
1	93	9	*
2	89	8	*
3	92	9	*
4	54	23	*

1، 2، 3 و 4 نشان‌دهندة گروه‌های مورد است. *: اختلاف بین گروه 1، 2، 3 و 4 با گروه شاهد با 05/0p< است.

بحث

در این پژوهش نقش کافئین در حافظه و یادگیرى از نوع شرطى فعال یک‌طرفه و با استفاده از دستگاه Shuttle Box مورد بررسى قرار گرفته است. کافئین یک آلکالوئید طبیعى متیل‌گزانتینى است. مواد گزانتینى اثرات قابل ملاحظه‏ای بر جنبه‏های مختلف رفتار، نظیر فعالیت لوکوموتور، رفتارهای کنترل شده و خود تجویزی اعمال مى‏کنند [16]. مقادیر کم تا متوسط متیل‌گزانیتین‌ها، مخصوصاً کافئین موجب برانگیختگی خفیف در قشر مغز و افزایش هوشیاری و رفع خستگی می‌گردد [2]. مواد گزانتینى عمدتا اثرات خود را از طریق تغییر در غلظت نوکلئوتیدهای حلقوی سیتوزولى خصوصاً آدنوزین مونوفسفات حلقوی اعمال مى‏کنند. دو سازوکار اساسى که برای اثرات رفتاری گزانتین‌ها ارایه شده، مهار گیرنده‏های اختصاصى آدنوزینى و مهار فسفودی‌استراز اختصاصىcAMP مى‏باشد [6]. نتایج این پژوهش نشان دادند، که کافئین در دوزهاى پایین 10، 20 و 4 میلى‏گرم به ازاى هر کیلوگرم وزن بدن، حافظه کوتاه مدت و حافظه بلند مدت و با دوز mg/kg10 یادگیری در موش صحرایی را افزایش مى‏دهد. که این اثر احتمالاً از طریق مهار آنزیم فسفودی استراز و ممانعت از هیدرولیز cAMPدر سلول‌های دخیل در روند حافظه و یادگیری به انجام مى‏رسد که این اثر مشابه با اثر سروتونین در پدیده "حساس شدن" مى‏باشد [8]. همین موضوع در مورد کاتکول‌آمین‌ها نیز صادق است که موجب افزایش غلظت cAMPشده و از این طریق افزایش میزان یادگیری و نیز تثبیت حافظه را باعث مى‏شوند [25] از سوی دیگر دوزهای بالاتر کافئین یادگیری و حافظه را تا حدودی تضعیف کرده است که این ‏امر ممکن است ناشی از مخالفت با اثر آدنوزین باشد [10].

هم‌چنین اثرات کافئین بر روی یادگیری و حافظه مى‏تواند از طریق تغییر در غلظت خونى سایر مواد مؤثر بر روند حافظه و یادگیری به انجام برسد همان‌گونه که آمفتامین این عمل را از طریق تحریک بخش مرکزی غدد آدرنال به انجام مى‏رساند [31]. یافته‏های ما در مورد اثر کافئین بر یادگیری و حافظه با یافته‏های کومر[3] و همکارانش [7] که عنوان کردند عدم مصرف کافئین در افرادی که به آن عادت کرده‏اند تأثیری بر حافظه ندارد و نیز با گزارش‌های اسپینولا[4] و همکارانش [9] که عنوان کردند کافئین اثرات یک داروی گیاهى مؤثر بر حافظه را تقلید نمى‏کند، تا حدودی متضاد به نظر مى‏رسد که این اختلاف در نتایج ممکن است مربوط به تفاوت در نوع یادگیری و حافظه و دوز مصرفى که در این پژوهش‌ها مورد بررسى قرار گرفتند، باشد. گیام[5] و همکارانش در یک بررسى که اثرات محرومیت از خواب بر روی عملکرد نظامیان و رانندگان کامیون مورد پژوهش قرار دادند، گزارش نمودند که بى خوابى موجب اثرات نامطلوب بر روی سطح هوشیاری، خلق و خو، توجهات، توانایى برای انجام وظایف و نیز حافظه کوتاه مدت می‌گردد و داروهایی مثل کافئین و آمفتامین که قادرند افراد را در زمانى که احتیاج به خواب دارند بیدار نگه دارند از این اثرات نامطلوب بى خوابى تا حد زیادی جلوگیری به عمل مى‌آورند لذا بخشى از اثرات کافئین بر حافظه و یادگیری مىتواند از طریق افزایش سطح هوشیارى ناشى شده باشد [15]. هم‌چنین عنوان شده است که اثرات قطع مصرف کافئین بر روی دستیاران مقیم در یک آزمایشگاه برای 17روز تأثیری بر روی اعمال در برگیرنده حافظه ندارد [7]. این بررسى در کوتاه مدت صورت گرفته و افراد مورد آزمایش قبل از قطع مصرف کافئین، روزانه تنها mg100 کافئین در سه نوبت مصرف مى کرده‏اند که از دوز حداقل پژوهش حاضر نیز کمتر می‌باشد. از آن گذشته در این پژوهش حافظه افراد پس از قطع مصرف کافئین با میزان حافظه قبل از شروع آزمایش مورد مقایسه قرار نگرفته است.

در پژوهشی که میلر[6] و همکارانش اثر کافئین را بر روى اعمال حرکتى و حافظه مربوط به آن را مورد بررسى قرار داده بودند، گزارش کرده‌اند که کافئین حافظه مربوط به اعمال حرکتى ابتدایى روزمره را تقویت می‌کند اما بر روی حافظه مربوط به اعمال پیچیده ورای اعمال معمولى تأثیر ندارد [26]. که این نتیجه‌گیری با یافته‏های پژوهش حاضر هماهنگ است، زیرا در این پژوهش نیز یک عمل حرکتى معمولى شرطى برای ارزیابى یادگیری و حافظه مورد استفاده قرار گرفته است هم‌چنین یافته‏های ما با گزارش برنستین[7] که اعلام نموده است، کافئین یادگیرى را افزایش می‌دهد، مطابقت دارد [5]. هم‌چنین نتایج ما با یافته‌های پژوهشی که اثر تقویتى حافظه بر روند شناخت در افراد بزرگسال را تایید نموده‌اند [22] هماهنگ است. با این همه کاری‌بارا[8] در پژوهشى که انجام داده نشان داد که کافئین باعث اختلال در یادگیری می‌شود که بر خلاف نتایج بدست آمده از پژوهش حاضر می‌باشد. دلیل این اختلاف ممکن است ناشى از اختلاف در روش بررسى یادگیری و یا دوز مصرفى کافئین باشد زیرا در این مطالعه از یادگیری ممانعتى استفاده شده است در حالى که در این پژوهش حاضر از روش یادگیری شرطى استفاده شده‏است.

به طور کلى نتایج حاصل از پژوهش حاضر و تحقیقاتى که سایرین بعمل آورده اند مؤید اثرات متفاوت دوزهای مختلف کافئین بر روی انواع مختلف یادگیری و حافظه ناشى از آن می‌باشد و به طور کلى می‌توان گفت که دوزهای پایین این ماده موجب تقویت یادگیری اجتنابی فعال یک طرفه و حافظه مربوطه به آن مىگردد در حالی که دوزهای بالاتر آن می‌تواند اثر معکوس داشته باشند؛ بنابراین می‌توان نتیجه گیری کرد که کافئین یک اثر وابسته به دوز بر روند یادگیری و حافظه در روش اجتنابی فعال یک طرفه دارد به طوری که برخی از دوزها می‌تواند این روند را تقویت و برخی دیگر آن‌ها را تضعیف نمایند.

منابع

[1] حلب‌چی ف: دوپینگ، سوء مصرف دارو در ورزشکاران. انتشارات صورخاکیان، سال 1380 صفحات: 39-30.

[2] کاتزونگ برترام: فارماکولوژی پایه و بالینی. ویراستار هشتم، ترجمه فتح‌الهی ع، ارجمند .م انتشارات ارجمند، سال 1381، صفحات: 487-465.

[4] Berne R| Levy M: Principles of Physiology| 3th ed Mosby- inc 2000; pp: 142-46.

[7] Comer SD; Haney M| Foltin RW| Fischman MW: Effects of caffeine withdrawal on humans living in a residential laboratory. Exp Clin Psychopharma_ col.| 1997; 5(4): 399-403.

[9] Espinola- EB| Dias RF| Mattei R| Carlini EA: Pharmacological activity of Guarana (Paullinia cupana Mart.) in laboratory animals. J Ethnopharmacol.|1997; 55(3): 223-9.

[10] Fisher S| Guillet R: Neonatal caffeine alters passive avoidance retention in rats in an age- and gender- related manner. Brain Res Dev Brain Res.| 1997; 98(1): 145-9.

[11] Ganong WF: Review of Medical Physiology. Appleton & Lange| 2003; pp: 255-65.

[12] Gary T| Kevin T: Anatomy & physiology 14 th ed. Mosby. 2002; pp: 393-97.

[13] yton A| Hall T: Text Book of Medical physiology 10 th ed. 2000; pp: 663-77.

[15] Giam GC: Effects of sleep deprivation with refernce to military operations. Ann Acad Med Singapore.| 1997; 26(1): 88-93.

[16] Howell LL| Coffin VL| Spealman|R: Behavioral and physiological effects of xanthines in nonhuman primates. Psychopharmacology (Berl)| 1997; 129(1): 1-14.

[17] Jacob S| Francon C| Lossow W: Brain Structure & Function in man| 11th ed. Igaka- Shoin/ Saunders. Philadelphia| 2003; pp: 335-41.

[18] Kandell E| Schwarts J: Molecular biology of learning modulation of Transmitterreleas Science. 1982: 218: 433.

[21] Karibara H: Effect of psychotropic drugs on impairment of acquisation of Shuttle avoidance. jpn J psychiatry neurol.| 1994; 48(3): 639-43.

[22] Kozlow J| silwerstein M: Caffee consumption and cognitveanction among older Adult. American J Epidemiol.| 156(9): 842-50.

[23] Lioyd D: Post- tetanic potentiation of response in monosynaptic reflex pathways of the spinal. Cord J Gen Physiol.| 1949; 33: 147-70.

[24] Lisberger SG: The neural basis for learning simple motor skills. Science.| 1988; 258: 728.

[25] Luine V| Spencer RL| Mcewen BS: Effects of chronic corticosterone ingestion on spatial memory performance and hippocampal serotonergic function. Brain Res.| 1993; 616(1-2): 65-70.

[26] Miller LS| Miller SE: Caffeine enhances initial
but not extended learning of a proproiceptive-based discrimination task in nonsmoking moderate users. Percept Mot Skills.| 1996; 82(3pt1): 891-8.

[27] Okeefe J: Spatial memory with and without the hipocampal system. In Seifer|W.ed. Neurobiology of the Hippocampus. New York| Academic Press| 1983; 375-403.

[29] Pare W: The effect of caffeine and seconal on a visual discrimination task. J Comp Psychol.| 1961; 54: 506-9.

[30] Rahmann H: Influence of caffeine on memory and behavior in golden hamsters. Pflugers Arch. Gesamte Physiol Menschen Tiere| 1963; 276: 384-97.

[31] Roozendal B| Carmi O| Mcgauch JL: Adrenocortical suppression blocks the memory- enhancing effects of amphetamine and epinephrine. Proc Natl Acad Sci Neurobiology.| 1996; 93: 1429-33..

[32] Urban IJ| Ontskul A| Crio G| et al: A long lasting increase and decrease in synaptic excitablity in the rat lateral septum are associated with high and low per formance respectively shuttle box performance repectively. Beahva Brain Res.| 1995; 68(2): 173-83.

The Effects of Caffeine on the Learning and Memory in Rats

AR. VahidiPharmD^1*| MH. Dashti PhD²

1- Academic Member| Dept. of Pharmacology| Shahid Sadoughi University of Medical sciences| Yazd| IRAN

2. Assistant Professor| Dept. of Physiology| Shahid Sadoughi University of Medical sciences| Yazd| IRAN

Background: Caffeine as a methyl xanthine compound inhibits the breakdown of cyclic AMP| and causes an increase of the intracellular Ca⁺² of different cells. It also may be involved in enhancement of learning and memory via this rout. In this study the effect of caffeine on learning and memory has been evaluated.

Materials and Methods: In this study the effects of different concentrations of caffeine (10| 20| 40| 80 mg/kg)| on the learning and memory in male rats weighting 250-300 gr| were evaluated. The rats (30) were divided into 5 groups (4 test groups and 1 control group). The effects were assessed by using the one way active avoidance method. The test groups recieved different doses of caffeine in 3ml/kg normal saline (N.S)| and the animals in the control group recived only N.S (3ml/kg) intraperitoneally| 30 minutes before each test.

Results: The data obtained from the test group was compared with the control group statistically. Our results indicated that caffeine affect on learning and memory dose depently. Using 10 mg/kg caffeine significantly increased the mean percentage of learning (p<0.05)| and the doses of (10| 20| 40 mg/kg) significantly elevated the level of short term memory. Although in the case of the long term memory all doses of caffeine (10| 20| 40 and 80 mg/kg) showed a significant difference between the test and the control groups| the result for 80 mg/kg dose was reversed.

Conclusion: Our results indicated that caffeine in low doses enhances the prosess of learning and memory but in higher doses it may suppress them.

Key words: Caffeine| Learning| Memory| Rat

*Corresponding author Tel: (0351)6224824| Fax: (0351)7249331| E-mail:arvahidi@yahoo.com

Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences and Health Services| 2004| 3(3): 180-187

1^*- دکتر داروساز، گروه فارماکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد (نویسندة مسئول)

تلفن: 6224824-0351، فاکس: 7249331-0351، پست الکترونیکی: arvahidi@yahoo.com

2- استادیار گروه فیزیولوژی دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد

[3]- Comar

[4]- Espinola

[5]- Giam- Hc

[6]- Miller- ls

[7]- Bernstein

[8]- Karibara

آخرین مقاله ها

بررسی عوامل فردی و سازمانی تاثیرگذار برمیزان خشنودی شغلی کارکنان سازمان جهاد کشاورزی استان کرمانشاه

تهیه، اعتبارسنجی و تدوین فرایند اجرای پرسشنامههای ارزیابی عملکرد مدیران

نقش مهارتهای ارتباطی فردی در استقرار سیستمهای مدیریت کیفیت جامع

آموزش ترکیبی Blen

اولین مرکز جامع خدمات کاربردی فناوری اطلاعات روستایی- روستای قرن آباد

TRIZ تئوری حل مسئله به روش ابداعی

سیستم نگهداری و تعمیرات بهبود