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纹状体边缘区(MrD)是舒斯云首先于1987年在大鼠脑纹状体发现的一个新亚区，位于纹状体的尾侧，环绕苍白球的头外侧，由紧密排列的梭形细胞构成。动物实验和人体功能核磁共振已证明MrD与脑的学习记忆功能密切相关，而且，通过采用免疫组织化学及原位杂交方法表明，多种神经肽、神经营养因子、γ-氨基丁酸(GABA)、GABA受体B1、N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA)受体亚基NR1、NR2A、NR2B、多巴胺均在边缘区密集分布，蛋白激酶A(PKA)、转录因子cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的磷酸化形式pCREB以及其转录的即刻早期基因c-fos、c-jun等均涉及MrD内学习记忆的信号转导过程。但是目前的工作尚不能完全解答边缘区参与学习记忆的分子机制。
NR2B亚基在NMDA受体调控突触可塑性及影响学习记忆功能中扮演了非常重要的角色。NR2B受体过表达的小鼠在突触电位的易化、习得能力和信息保留能力方面均明显改善，小鼠变得更“聪明”，而敲除NR2B基因后小鼠记忆能力明显下降。包含有NR2B亚基的NMDA受体通道的开放对于NMDA依赖的胞外信号反应激酶(ERK)的激活是必要的。ERK是丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)的一种，当细胞受到谷氨酸递质等刺激时,ERK1/2被一系列级联反应所激活，成为磷酸化的pERK1/2，并可从胞浆进入胞核作用于核蛋白如Elk-1(ETS-like蛋白)、c-Myc和CREB等转录因子，影响下游基因的表达。
Elk-1蛋白是Ets域转录因子家族成员之一，在其序列中含有MAPK锚定点和MAPK磷酸化位点，受MAPK的直接磷酸化后，与血清反应因子(SRF)和血清反应元件(SRE)结合形成三重复合体并激活转录活性，促进即早基因c-fos、Zif268的转录。Elk-1mRNA在大鼠脑内广泛分布，但尚没有人对活化的Elk-1在全脑包括边缘区内的分布情况以及学习记忆过程中各学习记忆相关脑区表达强度的变化进行研究。
本课题拟分两章进行研究。
第一章纹状体边缘区学习记忆相关的抑制性信号转导途径的探讨
结论:
1、Calcineurin在各学习记忆相关脑区表达丰富，在边缘区也有较强烈表达。Calcineurin抑制剂FK506可增强大鼠的逃避性长期记忆。
2、PP1在脑内广泛分布，在边缘区呈密集条带状分布。边缘区注射PP1抑制剂OA可显著增强大鼠主动逃避长期记忆。
3、PP1活性的抑制可增强Y迷宫学习后纹状体边缘区pCREB的表达.
4、基于上述研究，有理由认为Calcineurin和PP1都参与了边缘区相关的Y迷宫逃避性长期记忆。它们在边缘区Y迷宫逃避性长期记忆形成的信号通路中起抑制性调控蛋白的作用。
第二章NR2B-pERK1/2-pElk-1信号途径在大鼠Y迷宫学习中的作用
结论:
1、pElk-1在全脑分布广泛。Y迷宫学习增强海马、尾壳核、纹状体边缘区等区域的pElk-1的表达，且pElk-1参与了大鼠Y-迷宫学习记忆的各个阶段。
2、正常状态下pERK1/2在全脑分布较为广泛，但表达强度较低。Y迷宫学习可诱导海马、尾壳核、纹状体边缘区等区域的pERK1/2的表达，而且pERK1/2参与了Y迷宫的习得、短期记忆的形成、短期记忆向长期记忆的转换和长期记忆的形成等学习记忆的各个阶段。
3、NR2B对于大鼠Y迷宫长期记忆的形成、记忆再巩固过程是必要的，NR2B的失活将破坏这些过程。同时NR2B的失活减弱了Y迷宫训练后及记忆再巩固测试后学习记忆相关脑区pElk-1和pERK1/2表达，其中在尾壳核和边缘区，NR2B的失活使记忆再巩固测试后pElk-1表达完全阻断。
4、基于上述研究有理由认为NR2B、pERK1/2、pElk-1途径参与了大鼠Y迷宫的习得、长期记忆形成、记忆的再巩固等过程，而且该途径对于长期记忆的形成和记忆再巩固是必要的。在尾壳核和边缘区部位，该途径在该行为模式的学习和记忆中可能作用独特。