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目的:探讨一氧化氮（nitric oxide, NO）在大鼠空间学习和记忆过程中的作用及其对胆碱能受体作用机制。方法:大鼠侧脑室分别注射NO前体左旋精氨酸（L-arginine, L-Arg）17.5μg/μl（L-Arg组）、α7烟碱型乙酰胆碱受体（α7nicotinic acetylcholine receptor,α7nAChR）拮抗剂甲基牛扁亭（methyllycaconitine, MLA）3.4μg/μl （MLA组）、α7nAChR激动剂氯化胆碱（choline chloride,）8μg/μl（CC组）、一氧化氮合酶抑制剂Nω-硝基-L-精氨酸甲酯（nω-nitro-L-argininemethylester, L-NAME,）25μg/μl （L-NAME组）、以及先注射等量的MLA再注射同剂量的L-Arg（ML组）和先注射等量L-NAME再注射同量的氯化胆碱（NC组），并以等量生理盐水（NS组）作为对照。用Y型迷宫刺激器、硝酸还原酶法、免疫组织化学以及Western-blot等技术分别检测大鼠空间学习和记忆行为能力、大脑皮质和海马NO含量和α7nAChR的表达。结果:各实验组与对照组比较，Y迷宫空间学习能力达标次数和24小时后30次测试记忆行为中错误反应次数在L-Arg组（26.9±6.7vs48.8±11.5和8.8±2.0vs15.0±2.4，分别为P＜0.05和P＜0.01）和CC组（21.8±7.2vs48.8±11.5和7.4±2.5vs15.0±2.4，分别为P＜0.05和P＜0.01）均减少，而在MLA组（113.5±12.9vs48.8±11.5和23.4±3.2vs15.0±2.4，分别为P＜0.05和P＜0.01）和L-NAME组（60.7±10.6vs48.8±11.5和22.5±2.5vs15.0±2.4，分别为P＜0.05和P＜0.01）均增多；大脑前额叶皮质和海马NO含量和α7nAChR阳性细胞数在L-Arg组（分别为皮质3.4±0.3vs2.3±0.3、海马CA3区3.1±0.1vs2.0±0.1和皮质102.0±4.6vs68.8±7.5、海马CA3区98.4±4.2vs64.0±7.6，均为P＜0.01）和CC组（分别为皮质3.2±0.2vs2.3±0.3、海马CA3区3.0±0.1vs2.0±0.9和皮质114.0±4.6vs68.8±7.5、海马CA3区110.2±4.2vs64.0±7.6，均为P＜0.01）均明显增多，而在MLA组（皮质1.0±0.2vs2.3±0.3、海马CA3区0.8±0.1vs2.0±0.9和皮质37.4±2.7vs68.8±7.5、海马CA3区29.4±4.9vs64.0±7.6，分别为P＜0.05和P＜0.01）和L-NAME（皮质0.9±0.2vs2.3±0.3、海马CA3区0.8±0.1vs2.0±0.9和皮质31.2±5.1vs68.8±7.5、海马CA3区41.0±3.8vs64.0±7.6，分别为P＜0.05和P＜0.01）组均明显减少。两个实验组之间比较，Y迷宫检测的各项指标在ML组较L-Arg组（学习达标次数为105.4±15.5vs26.9±6.7和记忆错误次数为22.9±2.1vs8.8±2.0，分别为P＜0.05和P＜0.01）以及NC组较CC组（学习达标次数为34.1±6.4vs21.8±7.2和记忆错误次数为14.9±1.6vs7.4±2.5，分别为P＜0.05和P＜0.01）均增多；并且大脑前额叶皮质和海马NO含量在ML组较L-Arg组（皮质1.7±0.3vs3.4±0.3、海马1.6±0.1vs3.1±0.1，P＜0.05）和NC组较CC组（皮质2.3±0.2vs3.2±0.2、海马2.2±0.1vs3.0±0.1，P＜0.01）均减少，同时α7nAChR的表达在ML组较L-Arg组（皮质43.0±2.9vs102.0±4.6、海马CA3区35.8±4.8vs98.4±4.2，P＜0.01）和NC组较CC组（皮质60.4±5.9vs114.0±4.6、海马CA3区55.4±7.2vs110.2±5.5，P＜0.01）均明显减少。结论：（1）侧脑室应用NO前体L-Arg或α7nAChR激动剂氯化胆碱可增加大脑前额叶皮质和海马NO含量以及α7nAChR的表达，同时促进了大鼠Y迷宫学习和记忆行为能力；而侧脑室应用NOS抑制剂L-NAME或α7nAChR拮抗剂MLA可降低大脑前额叶皮质和海马NO含量及α7nAChR表达，同时减弱了大鼠Y迷宫学习和记忆行为能力。（2）侧脑室应用MLA可减弱L-Arg对大脑前额叶皮质和海马NO含量和α7nAChR表达的增加，同时抑制了L-Arg对大鼠学习和记忆能力的增强效应；而侧脑室应用L-NAME可降低氯化胆碱对大脑皮质和海马NO含量和α7nAChR的表达增加，同时也抑制了其对大鼠学习和记忆能力的增强效应。（3）中枢NO通过α7nAChR促进大鼠学习和记忆行为能力。