一、条件性线索诱发复吸的心理神经机制(论文文献综述)
李南沁[1](2021)在《METH复燃行为的TSGlu—vMHbChAT通路机制及豨莶草的干预作用探索》文中研究说明背景:甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)是“冰毒”的主要成分,METH滥用呈逐年快速递增状态,已成为我国主要滥用毒品之一。复吸(relapse)是指药物依赖者在戒断用药一段时间以后,由于某些因素的激发,重现渴求药物的精神效应欲望,从而再次觅药和恢复用药的行为。目前,METH复吸的神经通路及其机制尚不清楚,使得临床缺乏有效防治成瘾及精神共病的药物和干预方法。三角隔核(triangle septum,TS)属于边缘系统中的隔核(septum nuclei),是位于胼胝体下方的三角形核团,以谷氨酸(glutamate,Glu)能神经元为主(TSGlu)。TS可向内侧缰核(medial habenula,MHb)发出投射。MHb被认为是情绪和生物节律控制的关键脑区,并参与可卡因、尼古丁和吗啡等药物成瘾行为的形成。腹内侧缰核(ventromedialhabenula,vMHb)是全脑胆碱能神经元最丰富的脑区之一(vMHbChAT),主要接受上游TS脑区投射,形成TS—vMHb通路。TSGlu与vMHbChAT之间是否存在直接投射及具体功能尚不清楚。特异性失活TS—vMHb投射可以降低小鼠的自发运动活性和焦虑样行为。在可卡因复燃过程中vMHbChAT高度兴奋;单针METH也可激活vMHbChAT,提示vMHbChAT可能是调控METH复吸的关键脑靶标。那么,vMHbChAT高活性状态是否受上游TSGlu调控?TSGlu—vMHbChAT通路是否参与METH复吸行为呢?豨莶草性寒,味辛苦,归肝经、肾经,具有清热解毒和抗炎的功效。现代中医临床常用豨莶草治疗慢性炎症性等相关“热毒”疾病。中医理论认为,成瘾是烟毒内蕴、寒热并存的复杂的证候群。METH患者常表现出兴奋、失眠、焦虑、狂躁,甚至癫痫发作等“实热”症候。那么,豨莶草是否能够干预METH复吸行为,成为干预毒品复吸的有效药物?目的:本论文采用小鼠METH复燃模型,探究(1)TS—vMHb通路的生理结构和功能;(2)小鼠METH复燃行为的TSGlu—vMHbChAT通路机制;(3)豨莶草对小鼠METH复燃行为的干预作用。实验方法:采用神经示踪技术,化学遗传学结合钙信号光纤记录,检测TSGlu—vMHbChAT通路的生理结构和功能;构建小鼠的METH条件位置偏爱(Conditioned place preference,CPP)模型,采用免疫荧光染色、在体光纤记录、离体脑片膜片钳等方法,探索TSGlu、vMHbChAT神经元集群在小鼠METH复燃中的作用;采用化学遗传方法,观察抑制TSGlu—vMHbChAT通路对METH复燃行为的调控作用;METH消退期给予豨莶草灌胃处理,观察对小鼠METH复燃行为的影响,及对TSGlu—vMHbChAT通路的调控作用。结果:(1)TSGlu与vMHbChAT之间存在直接投射,生理条件下特异性抑制TSGlu可降低vMHbChAT神经元的兴奋性;(2)METH复燃显着增加TS和vMHb神经元的c-Fos表达和动作电位,单独条件性抑制TSGlu或vMHbChAT均阻断METH复燃行为;反之,条件性激活vMHbChAT可强化METH复燃行为;(3)在体单突触条件性抑制TSGlu—vMHbChAT通路,有效阻断小鼠的METH复燃行为;(4)豨莶草显着缓解小鼠的METH复燃行为,同时降低TS和vMHb脑区神经元的c-Fos表达。结论:(1)TSGlu向vMHbChAT发出谷氨酸能投射;(2)抑制TSGlu会降低vMHbChAT神经元兴奋性;(3)TSGlu—vMHbChAT通路介导小鼠METH复燃行为;(4)豨莶草可缓解小鼠的METH复燃行为,TSGlu—vMHbChAT通路可能是重要作用靶标。
李佩云[2](2021)在《视觉线索诱发成瘾复吸的中脑边缘皮质多巴胺神经调控通路研究》文中认为药物成瘾是在遗传和环境因素共同作用下,成瘾性药物引起机体发生的一种慢性复发性脑疾病,具有明显的社会和心理学特征。《2020年世界毒品报告》显示,全球登记在册吸毒人数约有2.7亿人,其中有近3500万人成瘾,而直接死于毒品滥用的人数近60万。我国2020年6月最新发布的《2019年中国毒品形势报告》指出,虽然中国毒品滥用形势好转,但实际药物成瘾患者人数较多,仍存在吸毒活动隐蔽性强、新型毒品增多、对吸毒的治理巩固难度加大等重大风险隐患。药物成瘾不仅给患者本人及其家庭带来严重危害,同时还会引发艾滋病、结核和肝炎等重大传染病的流行,引发违法犯罪行为,最终造成巨大的经济损失,严重威胁国家安全和社会稳定。从医学生物学角度而言,人体对毒品的易感性和高复吸(成瘾者经脱毒治疗后,半年内复吸率高达95%以上)是造成药物成瘾巨大危害的根本原因。然而令人遗憾的是,由于药物成瘾复吸的神经生物学机制尚未阐明,目前尚无理想防复吸药物或干预手段。因此,尽快全面认识成瘾复吸的神经生物学机制,是成功研发理想的防复吸药物和其他有效干预技术的迫切需求。长期大量的临床研究发现,诱发成瘾复吸的主要因素有三类,分别是线索、成瘾性药物以及负性应激。其中,线索是最常见和最重要因素。根据巴普洛夫条件反射经典理论,线索是指自然环境的中性刺激(视觉、听觉、触觉及嗅觉等感官刺激)与成瘾性物质在时间和空间上反复偶联后,中性刺激可转化成为相关线索。成瘾医学生物学的研究认为,线索在成瘾发展过程中发挥了重要推动作用,主要是因为成瘾相关线索具备了以下三个重要特征:①自身被赋予了奖赏价值,维持了用药行为;②促进了强迫性用药行为的形成;③成瘾行为消退后,能诱发强烈渴求状态导致复吸行为的出现。因此,阐明线索诱发复吸的神经生物学机制是解决临床药物成瘾问题的关键环节,具有极为重要的科学意义和应用价值。对于成瘾致病过程的研究,目前多数研究认为,线索诱发成瘾复吸主要是由冲动控制功能减弱造成的,而内侧前额叶皮层(medial prefontal cortex,mPFC)到伏隔核(nucleus accumbens,NAc)的谷氨酸(glutamate,Glu)投射通路是的最终公共通路。然而令人遗憾的是,迄今,基于该假说研发的药物并未彻底解决临床中线索诱发复吸问题。因此,这一结果提示,在线索诱发成瘾复吸的过程中,mPFC-NAc的谷氨酸神经投射通路并非最终通路或唯一调控通路,可能还存其他神经调控机制。中脑边缘皮质多巴胺系统是机体的奖赏中枢,调控了奖赏、动机、学习等重要生理功能,是机体趋利避害的神经结构和物质基础。中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)是核心脑区。在构成此脑区的神经元中大约有70%是多巴胺(dopamine,DA)能神经元,其神经纤维分别投射到前额叶皮层、伏隔核、杏仁核以及海马(hippocampus,HIP)等脑区,通过向靶脑区释放DA神经递质介导其功能的实现。成瘾性药物的化学结构千差万别,各自有不同的作用靶点,但各类成瘾性药物却均可直接或者间接上调VTA-NAc的DA神经通路功能,引起NAc脑区突触间隙内多巴胺神经递质浓度快速升高,产生强烈正性强化作用(欣快感),从而启动成瘾行为的出现。本课题组前期以中脑边缘皮质多巴胺系统为核心,将光遗传学技术与成瘾研究的金标准模型自身给药实验相结合,建立了自身给光模型技术平台,该模型可作为成瘾研究的行为学范式,有助于理解和阐明物质及非物质成瘾形式(如性成瘾、网络成瘾等)背后的神经机制。采用该模型,我们前期的研究发现成瘾相关线索的形成是由VTA-DA神经系统的激活而实现的,在消退训练后,线索通过激活VTA的DA能神经元诱发强烈心理渴求,进一步依赖于VTA-NAc core神经环路直接诱导复吸行为的出现。所以我们提出“VTA-DA神经系统可直接介导线索诱发的强烈心理渴求导致成瘾复吸行为”这一科学工作假说。围绕这一假说,本课题研究将就“线索是通过怎么样的神经调控通路精准地激活VTA这一皮层下的深部脑核团并介导其特异性功能的发挥”这一科学问题开展深入研究。回答这些科学问题不但有益于全面、正确地认识线索诱发成瘾复吸的神经生物学机制,还对研发成瘾复吸的干预策略具有重要科学意义和应用价值。机体接受环境刺激信息有80%以上是通过视觉完成的,因此本课题以视觉线索为研究对象,采用自给光的成瘾模型,阐明视觉线索诱发成瘾复吸的神经通路调控机制。灯光通过视神经激活初级感觉核团,之后传入视觉皮层进行信息整合后产生视知觉。最新的研究发现,视觉信号可通过刺激初级感觉核团-上丘(superior colliculus,SC)直接激活VTA脑区的GABA能和DA能神经元介导本能恐惧和习得性恐惧的发生。另外,还有研究提示,在经过正性强化学习(reinforcement learning)后,大脑初级触觉感觉皮层的神经元可直接对线索刺激做出反应,计划随后的行为反应,并不需要高级中枢决策中心的参与。基于以上现有研究,我们推测,在特异性激活VTA-DA能神经元建立的成瘾行为范式中,经过联合学习的过程,灯光刺激被赋予奖赏激励价值成为相关线索,初级感觉核团SC可能是线索诱发VTA脑区激活进而诱导复吸行为的初始脑区。因此,本课题采用自给光的成瘾行为范式,研究SC对VTA的直接调控作用,揭示视觉线索诱发VTA脑区激活的神经调控通路机制。具体研究方法和结果如下。实验方法本实验以DAT-Cre小鼠为主要研究对象,采用病毒示踪技术和自给光的成瘾行为范式,分别从神经投射和功能调节两方面开展研究。首先,在神经投射结构研究中,采用顺行非跨突触病毒和逆行跨单突触狂犬病毒的荧光示踪技术,明确上丘和中脑腹侧被盖区在解剖结构上的直接相互投射。然后,在神经环路调控功能研究中,采用自给光模型的成瘾性行为范式,在DAT-Cre小鼠的VTA脑区注射携带光敏感通道蛋白ChR2(channelrhodopsin-2)的病毒,使得多巴胺能神经元特异性表达ChR2;在SC脑区注射携带谷氨酸能神经元特异性激活型(CaMKⅡα-hM3Dq-GFP)或者抑制(CaMKⅡα-hM4Di-GFP)的化学遗传学病毒,将其特异性表达在SC的Glu能神经元上。将激光刺激光纤导管埋置VTA脑区,通过激光激活光敏感通道蛋白ChR2诱发DA神经元的放电,训练小鼠建立自给光的成瘾性行为范式,在消退训练期之后,通过化学遗传学技术,在VTA脑区注射氯氮平氮氧化物(clozapinenitrogen oxide,CNO)通过作用于特异的激活型或抑制型蛋白激活或抑制SC-VTA的谷氨酸能投射通路,观察其对线索诱发觅光复吸行为的影响。研究结果1、上丘(SC)与中脑腹侧被盖区(VTA)的神经投射通路研究神经解剖结构是功能发挥的物质基础。虽然已有研究表明,SC脑区对VTA脑区存在直接投射,提示灯光等视觉线索是有可能通过激活SC对VTA脑区的神经投射通路发挥作用。然而,由SC投出的神经投射支配了多个脑区,并非在SC激活的时候会同时激活下游所有脑区,那么为何在成瘾行为中的灯光线索会特异性激活SC对VTA的神经投射?我们推测,有一种可能是VTA内的DA能神经元也对SC脑区存在直接的神经投射,在成瘾行为形成的同时,VTA中激活的DA能神经元将线索的奖赏信息直接投射回SC脑区,使得SC脑区的神经元发生可塑性变化,赋予灯光线索奖赏激励价值。因此,这样的双向神经投射的神经结构构成了灯光视觉线索与奖赏性物质之间联合学习记忆的基础。所以,在该部分研究中,我们采用病毒示踪技术明确了在本实验体系中,SC对VTA和VTA对SC的神经投射类型。(1)SC对VTA的谷氨酸神经投射顺行示踪:采用脑立体定位手术在DAT-Cre小鼠的单侧SC脑区注射顺行非跨突触病毒AAV-CaMKⅡα-ChR2-EYFP。在前脑中,CaMKⅡα特异地表达在兴奋性神经元(即谷氨酸能神经元)中。因此该病毒可将光敏蛋白ChR2和荧光蛋白EYFP特异性地表达在SC脑区的谷氨酸能神经元上。同时根据光敏蛋白单向投射表达的特性,可在该类神经元投射靶脑区检测到荧光蛋白的表达情况,从而确定SC的谷氨酸能神经元的直接下游投射脑区。在病毒注射完成后,将小鼠放回饲养间,经过三周的表达后,进行大脑的灌流取材,制作冰冻切片。采用激光共聚焦或荧光显微镜,观察到以上示踪蛋白在SC脑区及VTA脑区的荧光表达,明确了在本实验体系条件下SC对VTA脑区存在特异性投射。逆行示踪:为了进一步确定SC对VTA投射支配的神经元类型,我们采用了逆行跨单突触的病毒示踪方法。以DAT-Cre小鼠为研究对象,基于Cre-LoxP系统,将带有DIO启动子的TVA及G蛋白辅助病毒注射在VTA脑区,使其特异性地表达在VTA的DA能神经元上,三周后在同一位点注射用EnvA包装的RV病毒,一周后进行大脑取材和冰冻切片的制作。然后,采用激光共聚焦或荧光显微镜观察到:在SC中深部存在由VTA的DA能神经元特异性表达的逆行荧光蛋白,而视觉刺激作用的经典核团外侧膝状体(lateral geniculate nucleus,LGN)和初级视觉皮层(primary visual cortex,V1)均未检测到该荧光蛋白的表达。因此,在本实验体系的研究下发现,SC对VTA的神经投射直接支配DA能神经元,但LGN或V1对VTA的DA能神经元未检测到直接的神经投射。该研究结果与在前期在视觉本能恐惧神经调控通路的研究结果相一致。(2)中脑腹侧被盖区对上丘的多巴胺神经投射在以上研究明确了 SC对VTA的DA能神经元的特异性神经投射后,我们进一步研究了 VTA脑区对SC脑区的直接神经投射,为视觉线索与成瘾性奖赏的联合学习记忆过程提供可能的神经结构基础。在小鼠的SC脑区注射逆行示踪剂霍乱毒素B亚基(Cholera Toxin Bsubunit,CTB),该病毒通过与神经节苷脂的戊多糖链结合附于细胞表面,可被轴突末端吸收并逆行运输至胞体,进而特异高效地逆行标记神经细胞。根据该示踪剂的特性,在病毒表达10天后取材并制作冰冻切片,在VTA脑区检测荧光的表达情况,确定VTA对SC的直接神经投射。采用激光共聚焦或荧光显微镜在VTA脑区观察红色荧光的表达,确定了 VTA对SC脑区的直接神经投射。综上所述,在本实验条件下,SC的Glu能神经投射特异性支配了VTA的DA能神经元,而其他两个经典的视觉初级感觉核团LGN和V1对VTA的DA能神经元无直接的神经投射;与此同时,我们首次发现了 VTA脑区对SC脑区也存在直接的神经投射,为其功能的发挥提供了物质结构基础。2、上丘(SC)对中脑腹侧被盖区(VTA)的神经投射对视觉线索诱发觅光复吸行为的调控作用本课题组前期将光遗传学技术与斯金纳操作性行为箱相结合,建立了自身给光的成瘾行为学模型。该模型具有神经核团、神经元类型及神经环路的刺激特异性,更有助于理解和阐明物质及非物质成瘾形式(如性成瘾、网络成瘾等)背后的神经调控机制。基于光遗传学技术的显着优势,在本研究中,采用了自给光模型建立成瘾行为学范式,利用光遗传学或化学遗传学技术手段特异性调控SC对VTA的神经投射通路观察其对灯光线索诱发成瘾复吸行为的影响。(1)在自给光模型中,特异性抑制上丘(SC)对中脑腹侧被盖区(VTA)的谷氨酸神经投射显着减弱灯光线索诱导的觅光复吸行为。本实验运用光遗传学技术,将含有红色荧光的光感通道蛋白病毒ChR2-mCherry注射在DAT-Cre小鼠的VTA脑区,使得光敏蛋白特异性地表达在VTA的DA能神经元,同时将含有谷氨酸特异性启动子的绿色荧光的化学遗传学抑制病毒CaMKⅡα-hM4D(Gi)-GFP注射在小鼠的双侧SC脑区,在病毒表达3周后,进行大脑灌流取材制作冰冻切片,在激光共聚焦或荧光显微镜下可观察到病毒在VTA或SC脑区的显着表达,确定该实验体系中病毒的有效性,以确保后续的神经元及神经投射的特异性操控。采用本课题组前期搭建的光遗传学技术平台,建立自给光的成瘾行为学范式。以DAT-Cre小鼠为研究对象,基于Cre-LoxP系统,将兴奋性光敏蛋白ChR2-mCherry特异性表达在VTA脑区的DA能神经元中,将刺激光纤插入小鼠大脑的单侧VTA脑区。采用固定比率1程序(fixed ratio 1,FR1),当小鼠触有效鼻触孔1次即可通过在VTA脑区的光纤获得3s的激光刺激(20 Hz,15 ms),与此同时有效鼻触孔内的黄色灯光开启,持续5 s,与之相反小鼠触无效鼻触孔时,则无激光刺激和灯光线索。在该程序下,训练2周,待正确鼻触次数稳定后,进行消退训练。在消退训练期,小鼠无论触有效鼻触孔还是无效鼻触孔均不能得到激光刺激,也无灯光线索的出现,在为期2周左右的训练后,小鼠的触鼻行为降低至自给光行为形成期训练后3天均值的10%以下直至稳定水平。最后,进行灯光线索诱发觅光复吸行为的测试,提前20分钟,在VTA脑区微注射0.9 ng/0.5μL/侧的氯氮平氮氧化物或0.5 μL/侧的溶剂(0.036%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)),随后将小鼠放入训练箱中,当小鼠触有效鼻触孔可获得黄色灯光线索提示,但无激光刺激,触无效鼻触孔均无激光和鼻触灯提示。测试结果显示,给予溶剂后,点燃期与消退期的有效鼻触次数相比,存在灯光线索提示后可显着升高小鼠在有效鼻触孔的触鼻次数(采用pairsed t-tet统计分析具有显着的统计学差异,P<0.001,t=-5.660),提示灯光线索可诱发觅光复吸行为。但给予CNO特异性抑制了 SC对VTA的谷氨酸神经投射通路后,其与溶剂处理相比,点燃期有效鼻触次数与消退期有效鼻触次数的变化百分率较溶剂组显着降低(采用t-test统计分析具有显着的统计学差异,n=9,P=0.006,t=-3.189),但无效鼻触无显着性变化(采用t-test统计分析无明显变化,n=9,P=0.778,t=-0.286)。以上结果提示,在自给光的成瘾行为学范式中,灯光线索点燃期特异性抑制SC-VTA的Glu能神经投射的功能,能够显着减弱线索诱发觅光复吸行为。(2)在自给光模型中,特异性激活上丘(SC)对中脑腹侧被盖区(VTA)的谷氨酸神经投射显着诱发觅光复吸行为。通过上部分实验研究我们证实了 SC-VTA的谷氨酸神经投射是线索诱发觅光复吸行为的必要条件。那么,进一步我们将研究激活SC-VTA的神经投射通路是否足以诱发觅光行为的重建,其能否成为视觉线索诱发成瘾复吸行为的充分条件。根据联合学习记忆的理论,我们认为灯光刺激与成瘾的奖赏性刺激经过联合学习后,灯光被赋予奖赏激励价值成为成瘾相关线索,在此过程中SC-VTA的神经投射的神经可塑性变化可能是其结构基础,因此在消退后,灯光线索再次出现能够快速特异性地激活SC-VTA神经投射通路,诱发强烈渴求,导致复吸行为的出现。与之相反,灯光和成瘾性奖赏刺激未经联合学习过程,那么激活天然存在SC-VTA神投射通路将不能诱发成瘾复吸行为的出现。为了阐明这一科学问题,我们在自给光的模型中设立鼻触灯光刺激匹配组、鼻触灯光刺激不匹配组以及无鼻触灯光刺激组,在经过消退训练后,特异性激活SC-VTA的谷氨酸神经通路,以此证实该神经投射通路很可能是视觉线索诱发成瘾复吸的充分条件。本实验运用光遗传学技术,将含有红色荧光的光敏感通道蛋白病毒ChR2-mCherry注射在DAT-Cre小鼠的VTA脑区,使得光敏蛋白特异性地表达在VTA的DA能神经元,同时将带有谷氨酸启动子的绿色荧光的化学遗传学激活病毒CaMKⅡα-hM3D(Gq)-GFP注射在小鼠的单侧SC脑区,病毒表达3周后,进行大脑灌流取材制作冰冻切片,在激光共聚焦或荧光显微镜下可观察到病毒在VTA或SC脑区的显着表达,确定该实验体系中病毒的有效性,确保后续的神经元及神经投射的特异性调控。同样采用上述自给光模型建立的成瘾行为学范式训练小鼠,将含有红色荧光的光敏感通道蛋白ChR2-mCherry特异性表达在VTA的DA能神经元上,将激光刺激光纤埋置VTA脑区。采用FR1程序,当小鼠触有效鼻触孔1次即可通过在VTA脑区的光纤获得3 s的激光刺激(20 Hz,15 ms)。在此训练过程中,我们将小鼠随机分为灯光刺激匹配组(Paired Conditioned Stimulation Group,CS组)、灯光刺激不匹配组(Unpaired Conditioned Stimulus Group,US组)和无触鼻灯光刺激组,即对照组(Control Group,Con组)。CS组的小鼠,当触到有效鼻触孔时,同时获得激光刺激和鼻触孔内的灯光提示,灯亮的时间为5 s;US组小鼠即当小鼠触有效鼻触孔时,只可获得激光刺激,并无伴随的鼻触灯亮,但正确鼻触孔内的灯会按照每60-90 s的时间间隔自动开启,而在无鼻触灯的空白对照组(Con组),小鼠自给光训练的全过程均无鼻触灯的提示。根据以上程序的设置和分组安排,进行大约2周的训练,待正确鼻触次数稳定后,进行消退训练。在消退训练期,小鼠无论触有效鼻触孔还是无效鼻触孔均不能得到激光刺激,同时无灯光线索的出现,在为期2周左右的消退训练后,小鼠的触鼻行为显着降低至稳定水平。最后进行点燃期测试,提前20分钟,在VTA脑区微注射0.9 ng/0.5μL/侧的CNO溶液或0.5 μL/侧的溶剂0.036%DMSO溶液,随后将小鼠放入训练箱中,此时小鼠无论触有效鼻触孔还是无效鼻触孔均无激光刺激和灯光提示。结果显示:①在灯光刺激匹配组(CS组),VTA脑区微注射CNO后可特异性激活SC-VTA的Glu能神经投射,激活该神经投射可显着增加小鼠有效鼻触次数(点燃期与消退期最后3天平均值的有效鼻触次数相比,具有统计学差异,因为正态性检验P<0.050,故采用Wilcoxon Signed Rank Test检验分析(P<0.001,W=66.000,T+=66.000,T-=-0.000);但给予溶剂处理后,有效鼻触次数与消退期最后3天平均值的相比无显着性差异(paired t-test统计分析,P>0.05,t=0.0229);但溶剂或CNO处理均不改变无效鼻触次数(点燃期无效鼻触与消退期最后3天无效鼻触鼠次数平均值相比无显着的统计学差异,pairedt-test统计分析,P>0.05)。②灯光刺激非匹配组(US组),首先在US组中,点燃期提前20 min在VTA脑区微注射CNO后特异性激活SC-VTA的Glu能神经投射,然后放入操作箱中,小鼠的有效鼻触次数显着升高(与消退期最后3天的有效鼻触次数均值进行paired t-test统计分析P<0.05,t=-2.559),但给予溶剂后无显着变化(与消退期最后3天的有效鼻触次数均值相比,pairedt-test统计检验分析P>0.05,t=-0.365)。溶剂或CNO处理均不改变小鼠无效鼻触的次数(点燃期与消退期最后3天的无效鼻触次数均值相比较,进行统计分析,CNO处理,P>0.05,W=8.000,T+=18.000,T-=-10.00,Wilcoxon Siegnd Singned Rank Test;溶剂处理,P>0.05,t=-1.649,paired t-test)。③在训练全程无鼻触灯亮的Con组中,点燃期提前20 min在VTA脑区微注射CNO,特异性激活SC-VTA的Glu能神经投射,然后放入操作箱中,小鼠触有效鼻触孔或无效鼻触孔的触鼻次数均无显着升高(与消退期最后3天的有效鼻触或无效鼻触次数平均值进行paired t-test统计分析,有效鼻触次数P>0.05,t=0.870;无效鼻触次数,P>0.05,t=-0.129),并且溶剂处理也不改变小鼠的有效鼻触或无效鼻触次数(与消退期最后3天的有效鼻触或无效鼻触次数进行均值pairedt-test统计分析,有效鼻触次数,P>0.05,t=1.507;无效鼻触次数,P>0.05,t=1.083)。通过以上结果发现,灯光刺激匹配组(CS组),特异性激活SC-VTA的Glu能神经投射通路可显着诱发觅光行为的重建,这与我们的之前的假设相一致。但在灯光刺激不匹配组(US组),特异性激活SC-VTA的神经投射通路也可诱发觅光行为的重建;而在自给光训练中完全没有鼻触灯的Con组中,特异性激活SC-VTA的神经投射通路则无法诱导小鼠的觅光行为的重建。那么在产生这一结果的主要原因可能是,在US组中,虽然鼻触灯光与激光刺激VTA产生的奖赏性刺激没有实现条件性配对,但是在自给光的训练周期中,鼻触灯仍在一定时间内出现,而在结束训练后,在饲养环境中是并无此类灯光的出现,因此该触鼻灯的提示仍很大程度上成为自给光行为中的特异性背景线索,虽然不同于线索匹配组中的条件性刺激,但在成瘾行为中无论是背景线索还是条件性线索均是能够被赋予奖赏激励价值从而诱发成瘾复吸行为出现的,所以在US组中,灯光和奖赏性刺激仍存在联合学习的过程,因此,该过程中SC-VTA的神经投射也发生了特异性的改变,从而能够激发复吸行为的出现。而对于从而出现灯光的Con组而言,因为没有经过联合学习的过程,所以激活未发生改变的SC-VTA的Glu能神经投射,则不能诱发觅光复吸行为的出现。那么这一结果,也恰恰证实了我们的推测,在成瘾的过程中,经过联合学习的过程,发生特异性改变的SC-VTA的Glu能神经投射是介导灯光视觉线索诱发成瘾复吸的重要神经调控机制。结论本研究围绕本课题组前期提出的“VTA-DA神经系统介导的强烈心理渴求可直接介导线索诱发成瘾复吸行为”这一科学工作假说。以灯光线索为切入点,深入揭示了在成瘾行为中,线索激活VTA脑区的特异性神经调控通路机制。研究发现,采用自给光建立的成瘾性行为学范式模型,灯光和奖赏性刺激经过联合学习的匹配过程,SC-VTA之间的神经投射可能发生特异性改变,成为直接介导灯光线索诱发成瘾复吸的特异性神经调控通路,而未经联合学习匹配训练的对照组,天然的SC-VTA神经投射通路的激活则无法诱导觅光复吸行为的出现。该结果不仅为视觉线索诱发成瘾复吸找到了特异性的神经调控通路,同时也为“初级感觉核团可通过激活皮层下深部核团VTA直接诱发复吸行为,而不受高级认知皮层中枢的控制”这一科学假想提供了实验依据。该研究就为解决线索诱发成瘾复吸提供了新视角,对全面阐明药物成瘾神经生物学机制具有重要意义。
李佩云,景漫毅,吴宁,宋睿,李锦[3](2021)在《成瘾的行为学动物模型研究》文中提出药物成瘾是一种慢性复发性脑病,不仅给成瘾者自身造成严重的精神和躯体损害,而且还引起严重的社会和公共卫生危害,是急需解决的重大医学和社会学问题。药物成瘾之所以能造成如此严重危害的根本原因是复吸。到目前为止,国内外尚无理想的抗药物成瘾防复吸的有效药物及其他干预手段。深入探讨药物成瘾的神经生物学机制是寻找防复吸精准药物靶点,发现有效的防复吸药物的重要途径,而建立具有高临床特征代表性的动物模型又是开展药物成瘾神经生物学机制研究的基础。虽然绝大多数精神类疾病病因不清,但药物成瘾的病因学是清楚的,这为建立理想药物成瘾动物模型提供了便利条件。本文在回顾药物成瘾的经典动物模型的基础上,对药物成瘾动物模型的研究进展进行了综述,为正确认识、合理使用和不断完善药物成瘾动物模型提供有益的参考。
杨平原,江海峰,赵敏[4](2021)在《成瘾物质线索反应性及其神经机制的研究进展》文中研究说明成瘾物质的线索反应性是成瘾者暴露于成瘾物质相关线索时在生理、行为、脑功能等方面出现的变化和反应。线索反应性是物质成瘾的特征之一,是诱发渴求、预测复吸的重要因素,但其神经机制尚不明确。该文整理和总结了目前关于成瘾物质线索反应性神经机制的研究进展和基于线索反应性的临床治疗情况,以帮助更好地理解成瘾的发生发展,从而制定高效的临床干预策略。
何焱[5](2020)在《地佐辛阻断大鼠吗啡诱导的CPP复燃以及机制研究》文中提出吸毒和物质滥用问题是全人类健康共同面临的严重挑战。毒品泛滥不但引发严重的公共健康问题,而且与各种暴力犯罪和恐怖主义关联,轻则毁掉个人家庭,重则影响国家民族生存发展。根据联合国2015年世界毒品报告,仅截止2013年数据,全球吸毒和物质滥用人数达2.46亿,其中2700多万发展为问题吸毒者,即需要加以干预的药物成瘾、滥用以及精神依赖。随着医学临床和基础研究深入,成瘾相关机制深入到分子水平,生理依赖方面的临床治疗也取得了巨大成就。药物成瘾和精神依赖已被定义为一种慢性稽延性脑病,需要及时给予医疗措施和社会行为纠正的干预。在成瘾发展周期的三个不同阶段即滥用沉溺阶段,撤药和负面情绪阶段,渴求复吸阶段均导致和伴随不同神经适应性和可塑性的改变,并由此产生多样化的躯体依赖和精神依赖症状,并且这些改变互为因果互相促进。然而以心理依赖为基础的,综合多种社会、环境、心理因素诱导的再次物质滥用-复吸(Relapse,reinstatement)的有效且便利治疗手段,仍需要更多探索。主流替代疗法的药物,也常因本身的成瘾性,在临床使用中有较大顾虑。探索一种对精神依赖和复吸有效的,高安全性和低成瘾性已被临床实践验证,并且获取和使用都很便利的药物,作为一种新的处置鸦片成瘾的药物治疗解决方案,有着很必要的实际应用意义。地佐辛(Dezocine)86年首次由美国FDA核准上市,是瑞典Astra公司研发的一种化学结构与镇痛新相似,作用于鸦片受体的化合物,用于各种疼痛治疗,后由于对其药理学特征方面的争议,使用受到限制。近年Liu R等学者研究,明确了地佐辛对鸦片受体亚型的作用特点:部分激动μ、δ鸦片受体,拮抗κ鸦片受体;同时还新发现了其两个分子靶点,即去甲肾上腺素(NE)和5-羟色胺(5-HT)转运体蛋白。在体外实验中其通过浓度依赖的方式影响两种转运体蛋白功能,抑制5-HT和NE再摄取。在本研究中,我们使用改良Maldonado戒断症状评分以及研究物质成瘾生理和精神依赖觅药行为的经典动物模型-条件性位置偏爱(CPP)模型,来验证和量化评价地佐辛对吗啡成瘾的治疗效果。多巴胺和环磷酸腺苷调节的磷蛋白(DARPP32)是腺苷酸环化酶的主要作用靶点,DA激动其受体促进该蛋白磷酸化。相关脑区p-DARPP32蛋白水平改变,反映了多巴胺受体介导的细胞应答强度,产生奖赏效应,直接影响了机体成瘾和觅药行为的表现。我们观测大脑奖赏系统几个主要多巴胺能神经元投射脑区,即腹侧被盖区、伏隔核、海马、前额皮质内p-DARPP32蛋白水平改变,探讨大脑奖赏系统兴奋性和行为学改变的对应关系,由此推断地佐辛对吗啡成瘾和复吸的治疗作用的可能神经机制。地佐辛能缓解大鼠急性吗啡戒断症状并阻断吗啡诱导的CPP复燃。在急性戒断期的前4天,地佐辛治疗组大鼠的撤药症状(Maldonado评分)就明显较自然戒断的对照组轻;急性戒断期的后3天,治疗组大鼠的撤药症状评分与丁丙诺啡治疗组和对照组相仿。在整个急性戒断期间,地佐辛治疗组Maldonado评分也未有剧烈的改变。7天急性戒断期后,该组使用纳洛酮诱发的撤药综合征也较其它组别大鼠轻。CPP行为已经成功消退的大鼠,以小剂量(2mg/kg)吗啡点燃条件,不能使地佐辛治疗组大鼠重新点燃CPP,其治疗效果与已在临床使用的丁丙诺啡相仿。接下来的实验中,我们设计了一组特异性κ受体激动剂U50488剂量梯度,观察地佐辛原有的κ受体拮抗效应被削弱,但是保留其μ受体弱的部分激动效应时,地佐辛阻断大鼠CPP复燃的,是否因伍用的U50488剂量变化而受到的影响。结果显示,伍用U50488的剂量为0.33mg/kg、1mg/kg、3mg/kg时,特异性κ受体激动剂U50488对地佐辛的治疗作用没有影响;而U50488的使用剂量达到5mg/kg时,地佐辛的治疗作用大部分消失。这个现象揭示,激动κ受体可翻转地佐辛阻断大鼠小剂量吗啡(2mg/kg)诱导的CPP复燃效应,而其弱的μ受体部分激动效应未能在本实验中显示明显的CPP复燃阻断作用。随后通过配伍使用μ受体拮抗剂纳洛酮,以拮抗其μ受体的部分激动效应,再观察地佐辛阻断CPP复燃治疗作用的变化,发现此时治疗作用未受影响。由此我们推断,地佐辛治疗中发挥主要作用的是其κ受体拮抗的药理特性。而其弱的μ受体部分激动效应,在治疗作用中处于相对次要的地位。最后一部分实验研究中,我们通过观察脑内多巴胺奖赏系统回路中几个主要多巴胺能神经元投射脑区内p-DARPP32蛋白相对表达量和其阳性细胞数量的改变,发现呈现CPP复燃被阻断的处理组大鼠,脑内奖赏系统主要脑区的p-DARPP32蛋白相对表达均增加,该蛋白表达的阳性细胞数量也明显增多,而CPP复燃未被阻断的大鼠,这两项指标并没有发生改变,两项指标在实验大鼠脑内奖赏系统主要核团中显示相同一致的变化规律。同时实验结果还显示,发生两项指标增高的实验组大鼠,大脑奖赏系统内被观察的四个主要脑区之间的数据没有显着差别,表明CPP复燃被阻断的大鼠脑,奖赏系统回路主干同步发生多巴胺递质介导的细胞应答增强,普便存在多巴胺递质的“过流效应”,系统奖赏阈值提升,此为地佐辛治疗吗啡成瘾的主要神经机制。在本部分研究中,我们未观察到多巴胺合成限速酶-多巴脱羧酶发生相应的增加,提示增加的多巴胺递质并非通过生物合成增强的渠道提供。由此推测可能由相关脑区神经元细胞κ受体拮抗介导的胞膜Ca2+通道功能改变,使细胞外液较高浓度Ca2+内流入胞,进一步介导胞浆中的多巴胺囊泡胞吐作用增强所致,此推论尚需更深入的研究证实。对大鼠脑脊液中去NE和5-HT浓度的检测,我们首次证实了地佐辛在活体动物体内也可影响NE和5-HT两种神经递质在中枢神经系统中的水平,使之在脑脊液中的浓度升高,推测其在活体动物体内亦可与体外一样,浓度依赖地抑制NE和5-HT转运体蛋白的功能,抑制递质再摄取。综上所述,本研究的结果表明:地佐辛不仅可以有效缓解吗啡成瘾大鼠的急性撤药综合征,而且也可以有效阻断小剂量吗啡对已经自然熄灭的条件性位置偏爱行为的复燃。这种现象显示了该药物在治疗鸦片类物质成瘾戒断综合征以及防治精神依赖和复吸方面的应用前景。其治疗作用机制主要由其κ受体拮抗效应诱导大脑奖赏系统神经回路主干中多巴胺递质释放增多的“过流效应”致奖赏阈值升高所致;其弱的μ受体部分激动效应也参与发挥了相对较次要的作用。证实了地佐辛在活体动物体内可对脑脊液中去甲肾上腺素和5-羟色胺浓度水平产生上调作用。目前地佐辛作为一种围术期镇痛药物,在临床上使用广泛,其无成瘾性以及无呼吸抑制作用的安全性已得到实践的验证,是一种非管制类药物。相比其它管制类治疗鸦片成瘾的替代药物有更好的使用便利性和安全性。
李夏雯[6](2020)在《有氧运动对甲基苯丙胺戒断者情绪记忆的影响及机制研究》文中提出甲基苯丙胺(Methamphetamine,METH)成瘾形成的本质是一种病理性的学习记忆过程。顽固的成瘾记忆是导致METH戒断者复吸的关键因素之一。以往研究大多探讨如何“消除、抑制”这一记忆,并发现唤起-消退治疗等方法可以有效的干扰成瘾记忆。然而,完全的消除成瘾记忆很难实现,因此,需要寻找新的突破口来对成瘾记忆进行干预。近年来,运动作为一种有效的辅助手段已经被广泛的应用于戒断者的康复治疗当中。那么,运动对戒断者的成瘾记忆有何影响呢?METH可以直接作用于多巴胺系统的神经元,造成突触间隙内多巴胺含量骤升,使得吸食者在极短的时间内体验强烈的欣快感,这种情绪体验是成瘾记忆的一部分。长期用药经验会形成牢固的成瘾情绪记忆,这是导致复吸的关键性成瘾记忆。有氧运动同样可以促进多巴胺的释放,产生愉悦的情绪体验。前人研究认为,在成瘾形成早期阶段,运动可以作为一种替代性工具取代吸毒。那么,对于药物戒断者来说,成瘾情绪记忆有何特征?不同强度急性有氧运动对情绪记忆的影响是否有差异?长期有氧运动干预能否形成运动情绪记忆,进而促进成瘾情绪记忆的消退?基于前人研究,本研究将通过5个实验来探讨上述三个方面的问题。研究一(实验1、实验2),初步探讨METH戒断者成瘾情绪记忆的特征。其中实验1旨在揭示成瘾记忆的情绪属性特征,采用事件相关电位技术(Event Related Potential,ERP),通过比较52名METH戒断者对毒品、正性、负性图片的情绪反应(反应时、脑电指标)差异,揭示成瘾记忆是何种情绪记忆。实验2进一步探讨成瘾情绪记忆是否与一般情绪记忆具有同样的增强效应,采用ERP技术,通过比较学习再认任务中,52名METH戒断者对毒品、中性图片的再认绩效差异,揭示戒断者是否存在增强性成瘾情绪记忆。研究二(实验3、实验4),其中实验3采用被试内设计,通过比较37名METH戒断者在中高等强度急性有氧运动后对毒品、中性图片的再认绩效差异,揭示中高等强度急性有氧运动对戒断者情绪记忆的影响差异特征;另外,还比较了中高等强度运动干预前后的情绪状态差异、运动后的乐趣体验差异,期望找到可以产生更多积极情绪效益的运动干预方式。基于实验3,实验4采用被试间设计进一步探讨中等强度急性有氧运动对METH戒断者情绪记忆的影响特征,通过比较23名运动组和25名对照组中的METH戒断者在运动干预前后对毒品、运动图片的学习再认绩效差异,揭示中等强度急性有氧运动能否对MEHT戒断者的成瘾情绪记忆、运动情绪记忆产生影响,并再次比较两个组别干预前后测中的情绪状态差异。研究三(实验5),着重探讨长期中等强度有氧运动对METH戒断者情绪记忆的影响及机制特征,采用ERP技术,比较22名对照组和23名运动组的METH戒断者在三个月干预前后测中对毒品、运动图片的学习再认绩效,揭示长期中等强度有氧运动能否形成运动情绪记忆,促进成瘾情绪记忆消退。研究结果:(1)实验1中行为数据显示,戒断者对毒品、正性图片的反应时无显着差异(p=1.000),对毒品(p=0.030)、正性图片(p=0.036)的反应时均显着小于对负性图片的反应时;ERP数据显示,毒品、正性图片诱发的EPN(Early Posterior Negativity)波幅均显着大于负性图片诱发的EPN波幅,显着性水平均为p<0.001;与反应时数据一致,毒品、正性图片诱发的EPN波幅无显着差异(p=1.000),这一结果表明,戒断者对毒品、正性图片的行为及大脑反应一致。(2)实验2中行为数据显示,戒断者对毒品图片的再认辨别力显着大于对中性图片的再认辨别力(p<0.001);ERP数据显示,毒品图片诱发的P2(p=0.007)和差异波(p=0.015)的平均波幅均显着大于中性图片诱发的P2和差异波的平均波幅。(3)实验3中,图片再认辨别力数据显示,高等强度运动干预后戒断者的辨别力显着高于中等强度运动干预后的辨别力(p=0.019);情绪状态自评数据显示,中等强度急性有氧运动干预后测的愉悦感得分显着大于前测(p=0.001),而高等强度运动干预前后的愉悦感得分没有显着差异;运动乐趣性量表数据显示,戒断者对中等强度急性有氧运动的乐趣性体验得分显着高于高等强度(p=0.031);(4)实验4中,运动组后测的再认辨别力显着高于前测(p=0.002),而对照组前后测中的辨别力不存在显着差异;情绪状态自评得分显示,运动组后测的愉悦感得分显着高于前测(p=0.001),对照组前后测的愉悦感得分没有显着差异。(5)实验5中行为数据(辨别力)和ERP数据(P2、差异波)均显示,仅运动组后测中对运动图片的学习再认绩效,包括再认辨别力(p=0.001)、P2(p=0.009)、差异波(p=0.028)均显着高于前测的上述三个指标,而运动组对毒品图片的学习再认绩效前后测中并不存在显着差异,对照组前后测的学习再认绩效也不存在显着差异。研究结论:(1)METH戒断者的成瘾记忆是一种正性的情绪记忆,且具有增强效应,戒断者对成瘾刺激进行记忆编码时会投入更多的认知资源,存储的更牢固,更容易提取,这也是戒断者不断趋近毒品、导致复吸的原因之一;(2)中高等强度急性有氧运动可以有效提高METH戒断者的再认记忆水平,且中等强度急性有氧运动产生的正性情绪体验更多,更能模拟吸毒带来的欣快感,更能改善戒断者的情绪状态;(3)长期中等强度有氧运动干预可以促进运动情绪记忆的形成,戒断者对运动刺激进行记忆编码、再认提取的能力均有所提升,这会对成瘾情绪记忆的消退、预防复吸起到一定的促进作用。
李晓彤[7](2020)在《甲基苯丙胺依赖者的脑功能网络特征及6月后随访转归》文中指出研究目的1.了解甲基苯丙胺(Methamphetamine,MA)依赖者毒品相关线索注意偏向的脑功能网络特征;2.了解MA依赖者毒品相关线索心理渴求的脑功能网络连接特征及转归;3.了解MA依赖者毒品相关线索心理渴求的小脑-大脑网络功能连接特征。研究方法1.30名MA依赖者和33名正常对照(Healthy control,HC)完成了任务态功能磁共振扫描,比较MA依赖组和HC组执行MA成瘾Stroop任务范式时的脑功能网络激活差异,并探索MA依赖者毒品相关线索下异常激活的脑区与注意偏向和心理渴求之间的相关性。2.111名MA依赖者和94名HC完成了静息态功能磁共振扫描,其中62名MA依赖者在平均约6(6.55±0.51)个月后进行了随访。采用基于感兴趣区的功能连接分析探索MA依赖者的默认网络(Default mode network,DMN)、突显网络(Salience network,SN)和执行控制网络(Executive control network,ECN)三个与毒品线索反应性有关脑网络的功能连接特征及转归,并探索MA依赖者心理渴求及转归的神经网络环路基础,以及可预测MA依赖者心理渴求转归的神经网络环路。3、采用基于感兴趣区的功能连接分析,比较MA依赖组和HC组小脑-大脑网络的功能连接差异,并进一步探索MA依赖者心理渴求的小脑-大脑网络神经环路基础。研究结果1.相对于正常对照,MA依赖组在执行MA成瘾Stroop任务时,注意偏向分数显着高于HC组(p=0.008),DMN和ECN的脑区激活显着性增强。回归分析结果发现,MA依赖组左侧额上回(superior frontal gyrus,SFG)和角回(Angular gyrus)的激活程度可共同预测对毒品相关线索的注意偏向大小(调整后R2=0.15,F=3.63,p=0.040)。2.在基线期,相对于正常对照,MA依赖组在ECN的网络内功能连接显着性增强,SN-ECN间和ECN-DMN间的功能连接显着性增强。MA依赖者DMN的后扣带回/楔前叶(PCC/Precuneus)与ECN额下回(inferior frontal gyrus,IFG)间的功能连接强度与心理渴求呈显着的正相关关系(调整后R2=0.21,F=15.44,p<0.001)。相对于基线期,随访期MA依赖组在SN和ECN的网络内功能连接显着性增强,SN-DMN间、SN-ECN间和ECN-DMN间的功能连接显着性增强。MA依赖者ECN的后顶叶(posterior parietal cortex,PPC)与DMN颞下回(inferior temporal gyrus,ITG)间的功能连接强度与心理渴求的变化呈显着负相关关系(调整后R2=0.24,F=20.45,p<0.001)。3.相对于正常对照,MA依赖组的小脑感兴趣区与大脑的DMN和感知觉运动网络(Sensorimotor network,SMN)脑区的功能连接显着性改变。相关性分析结果显示,MA依赖组的物质依赖严重程度与右侧小脑Lobule VI-大脑DMN中楔前叶的功能连接强度呈显着负相关(偏相关系数=-0.60,未矫正p<0.001,经过Bofferroni校正后p=0.006)。研究结论1.执行控制网络和默认网络的功能异常是MA依赖者对毒品相关线索注意偏向的脑功能网络基础;2.MA依赖者执行控制-突显-默认网络的功能连接发生改变且随着戒断时间延长呈现动态改变的趋势,与毒品使用心理渴求程度及其转归有关;3.MA依赖者小脑-大脑网络的功能连接发生改变,可能与毒品线索反应性的调节有关。
王采玲[8](2020)在《甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆细胞的发现及机制研究》文中研究指明药物成瘾是一种涉及到奖赏、学习记忆、动机、决策、执行和中枢控制等一系列高级神经精神功能异常,发病机制极为复杂,复发率极高的慢性脑病,是重大的医学生物学和社会问题。根据《2018年中国毒品形势报告》,全国现有吸毒人员240.4万名,甲基苯丙胺成瘾人员135万名,,占56.1%,甲基苯丙胺已经成为我国目前最主要的成瘾物质。与传统毒品相比,甲基苯丙胺具有极强的躯体依赖性和精神依赖性,严重损害中枢神经系统并造成不可逆损伤,不仅严重危害成瘾者自身健康,还引发了诸多社会、经济及公共卫生等问题。然而,甲基苯丙胺成瘾的神经生物学机制尚未阐明,目前仍未有有效的干预和治疗措施。现有的研究认为,治疗药物成瘾的关键在于解决复吸问题,而解决复吸问题的关键在于消除成瘾记忆的“顽固性”。药物成瘾记忆是在成瘾性药物的正性奖赏、戒断负性情绪及药物相关线索的综合影响下,形成的持久的、难以消退的病理性学习记忆,使得成瘾患者即使在经历数年、数十年的戒断之后,仍能被诱发对药物的强烈渴求和复吸。其中,药物相关线索诱发成瘾者对药物的渴求是临床上导致复吸的最重要因素之一。虽然大量研究表明,线索在成瘾的形成、维持和复吸中发挥的重要作用与其被赋予的条件性强化效应和奖赏效应相关,但背后的神经生物学机制并未阐明。联合学习记忆是一种重要的信息获取方式,其对于逻辑推理、联想思维、比较和计算都是必不可少的。两个或多个事件在时间和空间上有反复多次的相互作用时,它们之间能够相互关联,使机体明白个事件的出现意味着其它事件的出现,即建立联合学习记忆。联合学习分为巴甫洛夫条件反射和操作性条件反射两种类型。王晋辉研究员发现,建立触觉-嗅觉巴甫洛夫式的联合学习记忆后,触觉皮层神经元可以被嗅觉刺激激活,引起触觉信号引起的行为;反之亦然。这提示联合学习记忆对被关联的两个刺激具有双向的作用。此外,联合学习记忆的建立伴随触觉和嗅觉相关皮层之间神经投射的增加和突触结构、突触功能的变化,提示存储联合学习记忆的联合记忆细胞可能是联合学习记忆的物质基础。鉴于药物成瘾也是一种与离散线索、辨别线索、情境线索相关联的病理性学习记忆,联合学习记忆是否也有可能参与甲基苯丙胺成瘾及复吸呢?前人的大量研究采用巴甫洛夫向操作性条件反射转换(Pavlovian-to-Instrumental Transfer,PIT)模型,通过从操作行为中分离出线索与成瘾性药物的巴甫洛夫配对,揭示药物相关线索的内生动机(而非条件性强化效应)是其诱发复吸的原因。然而,在用药环境外开展的线索消退治疗虽然能够减少机体对药物相关线索的主观渴求和生理反应,却并不能减少复吸,提示药物相关线索诱发复吸的背后一定存在内生动机之外的其他机制。另一方面,小剂量药物诱发复吸被认为与机体的内感受相关,但其机制同样尚未阐明。那么,在甲基苯丙胺成瘾和线索诱发复吸中,是否也有可能存在联合学习记忆对关联刺激(甲基苯丙胺和相关线索)的双向作用呢?这种改变及其背后的神经生物学机制是否是甲基苯丙胺成瘾和复吸的重要原因呢?前人关于成瘾的研究仅关注了联合学习记忆对药物相关线索的影响,而一直忽略了联合学习记忆对药物自身效应的研究。我们的科学假说认为甲基苯丙胺成瘾记忆与感觉联合记忆相似,机体在线索和甲基苯丙胺奖赏效应之间建立快速、强烈的联合学习记忆,存储在成瘾联合学习记忆细胞中,使线索能够引起机体对甲基苯丙胺的反应,同时甲基苯丙胺的出现也能够引起类似线索信号的反应。在这一过程中,联合学习增强了甲基苯丙胺和线索相关脑区间原有的联系,形成了新的神经投射和新的突触连接,易化学习过程,促进甲基苯丙胺成瘾的形成和维持。同时,由于成瘾联合学习记忆细胞存储甲基苯丙胺和线索相关的记忆,所以甲基苯丙胺和线索都可以激活成瘾联合学习记忆细胞,从而诱发用药行为和觅药行为(复吸行为)。因此,不仅药物相关线索可以在没有甲基苯丙胺的情况下诱发机体对药物的渴求,从而引起复吸行为;而且药物自身引起的反应也会得到增强。要证明此假说的客观性,我们必须在行为学和神经生物学水平上找到证据。这对于阐明甲基苯丙胺成瘾和复吸的机制具有重要的理论意义,还可能为干预和治疗甲基苯丙胺成瘾及复吸提供新线索和新思路。实验方法1.在经典的小鼠自身给药模型上和改进的小鼠自身给药模型上研究伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆对甲基苯丙胺+视觉线索、甲基苯丙胺自身诱发用药行为的影响。2.在改进的小鼠PIT模型上区分视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习和视觉线索的条件性强化效应,研究其对甲基苯丙胺自身诱发成瘾行为形成及环境消退的影响。3.进行Tet on条件性基因表达系统验证,为在药物作用的初级脑区腹侧被盖区(Ventral Tegmental Area,VTA)和视觉刺激的初级脑区视觉纹状皮层V1区(striatum cortex V1,SCV1)标记成瘾联合学习记忆细胞,揭示甲基苯丙胺成瘾的联合学习记忆机制打下基础。研究结果1.伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆对成瘾行为的影响(1)形成期伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆增强甲基苯丙胺诱发的自身给药行为的形成,增强甲基苯丙胺单一刺激诱发的用药行为在经典的自身给药模型固定比率1(fixed ratio,FR1,触1次有效鼻触获得1次药物注射)程序下,在为期11天的训练阶段(形成期,3小时/天,注射次数上限为100次),小鼠随机分为配对线索刺激组(Paired Stimulus Group,PS组,1次甲基苯丙胺注射伴随5 s鼻触灯)、不配对线索刺激组(Unpaired Stimulus Group,UPS组,随机出现的5 s鼻触灯与甲基苯丙胺注射不关联)和对照组(Control Group,Con组,鼻触灯不亮)。结果显示,与UPS组和Con相比,PS组甲基苯丙胺(0.05 mg/kg/次)注射次数显着增加(具有一个重复测量的双因素方差分析:线索配对主效应P<0.01,时间主效应P<0.001,交互作用P<0.001,n=6)。第12天进行药物单一刺激测试,3组小鼠1次有效鼻触均只能获得1次甲基苯丙胺(0.05mg/kg/次)注射,无视觉线索(鼻触灯不亮)。实验结果显示,与UPS组和C on组相比,PS组甲基苯丙胺注射次数显着增加(单因素方差分析:线索配对主效应P<0.05,n=6)。以上结果提示,形成期伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆增强甲基苯丙胺诱发的自身给药行为的形成,增强形成期甲基苯丙胺单一刺激诱发的用药行为。然而,在该模型中,PS组甲基苯丙胺总摄入量也显着高于UPS组和Con组(单因素方差分析:线索配对主效应P<0.05,n=6),存在甲基苯丙胺摄药量不均衡的问题,导致3组间药物正性强化作用存在差异。因此,无法区分该模型中药物自身效应的增强足联合学习记忆的直接作用还是联合学习记忆通过增强操作行为,增加PS组甲基苯丙胺摄入量和奖赏效应而产生的间接作用。(2)在摄药量相同的情况下,形成期伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆直接增强形成期用药动机,对于药物和线索各自引起的反应具有双向的增强作用为了研究联合学习记忆能否直接对甲基苯丙胺自身给药行为形成以及甲基苯丙胺自身作用产生影响,必须首先排除各组摄药量不均衡引起的药物正性强化作用的差异。因此,我们对传统自身给药模型的训练模式进行了调整。改进后的自身给药模型(训练模式2)采用FR1训练程序,小鼠依旧分为PS组(1次甲基苯丙胺注射伴随5 s鼻触灯)、UPS组(随机出现的5s鼻触灯与甲基苯丙胺注射不关联)和Con组(鼻触灯不亮),测量各组小鼠每天获得30次甲基苯丙胺(0.05 mg/kg/次)注射所需时间,以此评价3组小鼠用药动机的强弱。在为期12天的自身给药形成阶段,与UPS组和Con组相比,PS组小鼠获得30次甲基苯丙胺(0.05 mg/kg/次)注射所需时间显着降低(具有一个重复测量的双因素方差分析:线索配对主效应P<0.001,时间主效应P>0.05,交互作用P>0.05,n=8~9)。在第13天进行药物单一刺激测试,3组小鼠1次有效鼻触均只能获得1次甲基苯丙胺(0.05 mg/kg/次)注射,无视觉线索(鼻触灯不亮)。实验结果显示,与UPS组和Con组相比,PS组小鼠获得30次甲基苯丙胺注射所需时间显着降低(单因素方差分析:线索配对主效应P<0.001,n=8~9)。第14天对PS组和UPS组进行线索单一刺激测试,小鼠1次有效鼻触均只能获得1次视觉线索(5 s鼻触灯),无甲基苯丙胺注射。实验结果显示,与UPS组相比,PS组小鼠获得30次视觉线索所需时间显着降低(t检验,P<0.01,n=9)。以上结果提示,形成期伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆直接增强甲基苯丙胺+视觉线索、甲基苯丙胺自身诱发的用药动机,增强线索自身诱发的觅药动机。因此,联合学习记忆不仅直接增强用药动机,而且对药物和线索各自引起的反应具有双向的增强作用。2.视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习对成瘾行为的影响前人的大量研究认为药物相关线索的条件性强化效应和内生动机是线索增强成瘾行为形成以及消退后诱发复吸的原因。然而,我们的研究发现建立了视觉线索(鼻触灯)与甲基苯丙胺的联合学习记忆后,即便没有线索出现时,甲基苯丙胺自身诱发的用药行为也得到了增强,这提示线索增强成瘾形成可能还存在其他的作用机制。为了进一步研究是药物与线索巴甫洛夫联合的直接作用,还是线索条件性强化效应的间接作用,造成了形成期甲基苯丙胺自身效应的增强,我们采用改进的PIT模型分离巴甫洛夫训练和操作性行为训练。(1)视觉线索和甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习直接增强甲基苯丙胺单一刺激诱发的用药动机,促进甲基苯丙胺成瘾行为的形成在改进的PIT模型中,首先进行为期8天的FR1训练(3小时/天,注射次数上限为100次,无视觉线索,即鼻触灯不亮),建立小鼠甲基苯丙胺(0.05mg/kg/次)自身给药行为。第9天进行前测,1次有效鼻触获得1次甲基苯丙胺注射,无视觉线索(鼻触灯不亮),将每只小鼠在第6-8天的平均甲基苯丙胺注射次数设置为各自的任务量,测量每只小鼠完成各自的任务量所需时间。前测后,综合考虑每只小鼠的任务量、前测时间、1-9天甲基苯丙胺总摄入量将小鼠均衡分为配对线索刺激组(PS组)、不配对线索刺激组(UPS组)和对照组(Con组)。在第10天和14天分别进行视觉线索(鼻触灯)与甲基苯丙胺的巴甫洛夫配对,3小时/天。在巴甫洛夫配对阶段,小鼠获得甲基苯丙胺(0.05 mg/kg/次)被动注射,且每只小鼠获得的注射次数与其在前测时的任务量相等,以此保证每只动物获得的奖赏强度不变。PS组每次甲基苯丙胺被动注射伴随5s鼻触灯;UPS组甲基苯丙胺被动注射与随机出现的5 s鼻触灯不关联;Con组只获得甲基苯丙胺被动注射,鼻触灯不亮。在第11-13天及第15-16天进行后测,即无视觉线索(鼻触灯不亮)出现的甲基苯丙胺单一刺激测试,方法与第9天前测完全相同。结果显示,与UPS组和Con组相比,PS组小鼠完成各自任务量所需时间显着降低(双因素方差分析:线索配对主效应P<0.001,时间主效应P>0.05,交互作用P>0.05,n=4),提力视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习直接增强甲基苯丙胺单一刺激诱发的用药动机,促进甲基苯丙胺成瘾行为的形成。以上结果说明,线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习不仅是线索的条件性强化和内生动机的基础,而且对甲基苯丙胺成瘾的形成具有直接的增强作用;这是甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆机制存在的行为学证据。(2)视觉线索和甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习减慢甲基苯丙胺成瘾的环境消退过程为了研究视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆对消退复吸的影响,我们从第17天开始对3组小鼠进行14天的环境消退,3小时/天,触有效鼻触和无效鼻触均只记录,无甲基苯丙胺注射和视觉线索(鼻触灯不亮)。结果显示,与UPS组和Con组相比,PS组小鼠有效鼻触数显着升高(双因素方差分析:线索配对主效应P<0.05,时间主效应P<0.001,交互作用P>0.05,n=4),提示形成期视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习减慢甲基苯胺成瘾的环境消退过程。以上结果说明形成期视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习使成瘾行为更难消退,这可能与在PS组建立视觉线索-甲基苯丙胺巴甫洛夫联合学习的过程中甲基苯丙胺和视觉线索自身的效应都得到了增强,且二者与环境线索都建立了更强的联合学习记忆,从而使得环境线索在消退时激活更多的记忆细胞,诱发更强的觅药动机有关;这是甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆机制存在的第二重行为学证据。3.用于成瘾联合学习记忆细胞标记的Tet on条件性基因表达系统验证通过前两章的研究,从行为学上明确了联合学习记忆参与了甲基苯丙胺成瘾行为的形成,是成瘾行为难以消退的原因。为了阐明联合学习记忆参与甲基苯丙胺成瘾的神经生物学机制,我们需要找到成瘾联合学习记忆机制的物质基础,即甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆细胞。我们将采用训练模式2,在甲基苯丙胺单一刺激测试中采用Tet on条件性基因表达系统标记仅被甲基苯丙胺激活的神经细胞(称为一相标记),在视觉线索单一刺激测试通过Fos免疫荧光染色标记仅被视觉线索激活的神经细胞(称为二相标记)。当一个神经细胞同时被Tet on系统和Fos标记上时,我们就初步判断其为存储了甲基苯丙胺和视觉线索相关记忆的成瘾联合学习记忆细胞。Tet on系统属于四环素调控系统,其对细胞的时空特异性标记依赖于脑内Fos的表达及外源性给予强力霉素(doxycycline,Dox)。为了确定Teton系统在甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆细胞标记中的可行性及最适诱导时间,我们将Tet on病毒系统注射到小鼠VTA中,分别在甲基苯丙胺或盐水刺激取脑前6天、前3天和前1天三个时间点开始给予Dox,通过观察VTA中mCherry及Fos的表达情况,验证Teton系统。病毒表达2周后,对小鼠进行甲基苯丙胺(1 mg/kg,i.p.)或生理盐水(i.p.)刺激,4h后取脑,进行免疫荧光实验。免疫荧光结果显示,仅在刺激取脑前1天给予Dox,Teton系统能够在甲基苯丙胺刺激后启动mCherry的表达,且不给予Dox时mCherry几乎不表达,说明Teton系统的开放受Dox调控。在Dox存在的情况下,与盐水组相比,给予甲基苯丙胺之后VTA中同时表达Fos和mCherry的神经细胞增加,说明甲基苯丙胺能够通过增加VTA中Fos的表达启动Teton系统。且与刺激取脑前6天和前3天给予Dox组相比,刺激取脑前1天给予Dox组腹腔注射盐水后mCherry的非特异性表达(即非甲基苯丙胺刺激引起的表达)较低。以上结果显示,在Dox存在的情况下,甲基苯丙胺能够通过激活Fos的表达来诱导Teton系统的启动,且在刺激取脑前1天给予Dox能够在启动系统表达的同时减少mCherry的非特异性表达。结论综上所述,本课题在行为学上揭示,与感觉刺激的联合学习记忆相似,联合学习记忆对于药物和线索各自引起的反应具有双向的增强作用。巴甫洛夫联合学习通过增强甲基苯丙胺单一刺激诱发的用药动机,促进小鼠甲基苯丙胺自身给药的形成;且减慢甲基苯丙胺成瘾的环境消退过程,为甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆机制的存在提供了行为学证据。这些结果提示联合学习记忆不仅是药物相关线索的条件性强化和内生动机的基础,而且能够直接、双向的增强甲基苯丙胺成瘾和环境消退抵抗。本课题强调甲基苯丙胺成瘾和复吸背后可能的联合学习记忆机制,这可能在介导甲基苯丙胺成瘾形成以及情境、离散线索、药物诱发的复吸中发挥重要的作用。本课题为药物成瘾联合学习记忆的研究提供了可靠的行为学范式,为进一步发现成瘾联合学习记忆细胞,进而阐明甲基苯丙胺成瘾的联合学习记忆机制奠定了坚实的基础,有望揭示甲基苯丙胺成瘾难以戒除背后的神经生物学机制,对发现有效的治疗甲基苯丙胺成瘾防复吸干预措施具有重要的意义。
于海磊[9](2020)在《CircTmeff-1在条件线索诱导吗啡潜伏心理渴求中的作用及机制研究》文中研究指明毒品成瘾是一种慢性、复发性脑疾病,其特征是对毒品强烈的渴求和不计后果的反复使用。高达90%的复吸率是戒毒工作面临的主要挑战。经长时间戒断后再次接触与毒品有关的线索和环境所诱发的毒品渴求是导致复吸的重要原因。有学者报道,在毒品戒断初期,由线索诱导的对毒品的渴求会随戒断时间逐渐增加,且较长时间保持在高水平,称之为“药物(毒品)潜伏心理渴求(incubation of drug craving)”。该现象在多种毒品如尼古丁、酒精、甲基苯丙胺和可卡因戒断后都被观察到。但对毒品潜伏心理渴求产生的机制依然不明确。伏隔核(NAc)是公认参与毒品成瘾形成、奖赏强化、心理渴求和复吸等各个阶段的重要核团。伏隔核内的多巴胺能神经投射环路与毒品奖赏和强化效应密切相关,而谷氨酸能神经投射环路则参与了毒品心理渴求形成。研究发现,伏隔核内脑源性神经生长因子(BDNF)、神经营养蛋白-4(NT-4)、组蛋白脱乙酰基酶-3(HDAC3)及即早基因Arc、Egr1等多种分子在毒品潜伏心理渴求中均发挥了重要作用,且伏隔核神经元内的一些分子变化可作为评估毒品心理渴求程度及复吸率的生物标记物。近年来,circRNA受到学者的关注,它以一种非经典的剪接形式产生,并且在生物体的基因表达程序中普遍存在。circRNA可作为一种竞争性内源RNA(ce RNA),通过竞争性结合miRNA,从而调控基因表达水平与细胞功能。近来研究发现circRNA在帕金森病、阿尔茨海默病、缺血性脑损伤等中枢神经系统疾病的发生发展过程中均发挥了重要作用。然而,circRNA在毒品成瘾过程中尤其是对毒品潜伏心理渴求的作用尚未见报道。基于以上研究背景,本研究拟在建立小鼠吗啡条件位置偏爱(CPP)潜伏心理渴求模型基础上,采用高通量测序、生物信息学分析、转录组学等技术,深入探讨circRNA—miRNA—m RNA调控轴在吗啡潜伏心理渴求过程中的作用,以丰富对毒品成瘾机制的认识,为复吸防治提供新的干预靶点。第一部分 吗啡诱导潜伏心理渴求模型建立及目标circRNA的筛选目的:应用CPP建立小鼠吗啡潜伏心理渴求模型,然后采用高通量测序技术检测模型小鼠伏隔核内circRNA表达谱变化,通过qRT-PCR、FISH、生物信息学分析筛选目标circRNA。方法:首先,以小鼠皮下注射(s.c.)1mg/kg、5mg/kg或10mg/kg吗啡进行程序性交替训练6天,分别在吗啡戒断后第1天(T1/WD1)、第14天(T2/WD14)进行CPP测试,以建立潜伏心理渴求模型。模型建立成功后,通过高通量测序技术检测吗啡潜伏心理渴求小鼠伏隔核内circRNA表达变化。然后,通过生物信息学分析及qRT-PCR验证测序结果中表达增高的circRNA,并选取目标circRNA(circTmeff-1)。进一步通过FISH技术验证目标circRNA在伏隔核的表达变化并明确其细胞定位。伏隔核总RNA经RNase R消化后,qRT-PCR验证目标circTmeff-1为环状RNA。结果:1.皮下注射5mg/kg或10mg/kg吗啡,进行程序性交替训练6天,于戒断后14天(WD14)CPP评分明显高于戒断后1天(WD1),而低剂量吗啡(1mg/kg)无此作用。2.circRNA测序数据显示,WD14组与WD1组比较有16条circRNA发生了显着变化,其中7条circRNA上调,9条circRNA下调。3.qRT-PCR结果显示,WD14组中circTmeff-1,circ Dmxl2,circ Pik3c表达量明显高于WD1组,与测序结果一致。4.FISH结果表明,WD14组与WD1组比较circTmeff-1表达量明显增高,且circTmeff-1主要表达于细胞胞质中。5.经RNase R消化后,应用反向引物及对向引物分别扩增circTmeff-1和Tmeff-1 m RNA。qRT-PCR结果显示,circTmeff-1耐受RNase R消化,而m RNA被RNase R消化。6.在小鼠不同脑区及不同细胞系中观测circTmeff-1的表达,qRT-PCR结果显示,circTmeff-1在小鼠伏隔核及小鼠海马神经元细胞系中高表达。小结:5mg/kg和10mg/kg吗啡CPP条件化训练,戒断后环境线索可诱导出稳定的潜伏心理渴求,吗啡潜伏心理渴求小鼠伏隔核内circRNA表达谱发生改变,其中circTmeff-1通过反向引物、RNase R消化等方法证实为一条环状RNA,其变化趋势与CPP评分一致,确定将circTmeff-1作为目标物进行后续实验。第二部分 CircTmeff-1在线索诱导吗啡潜伏心理渴求中的功能研究目的:通过调低或过表达小鼠伏隔核核部或壳部circTmeff-1,观察其对线索诱导吗啡潜伏心理渴求、小鼠自发活动、空间记忆和焦虑程度的影响,以明确circTmeff-1在线索诱导潜伏心理渴求中如何发挥作用。方法:首先,通过qRT-PCR明确线索诱导的潜伏心理渴求中circTmeff-1在伏隔核中表达部位。于WD14测试阶段,更换条件化训练时期CPP箱体的墙壁和/或地板,观测环境线索条件改变后的CPP评分,同时采用qRT-PCR检测更换墙壁和/或地板后伏隔核核部circTmeff-1的表达。然后,构建腺病毒载体(AAV),通过qRT-PCR和Western blot验证AAV调低或过表达circTmeff-1效果。并应用CPP模型评价调低或过表达circTmeff-1对线索诱导吗啡潜伏心里渴求的影响。进一步以巴恩斯迷宫、旷场实验、明暗箱实验观测调低或过表达小鼠伏隔核核部或壳部circ T-meff-1对小鼠空间记忆、自发活动、焦虑程度的影响。结果:1.5mg/kg吗啡进行程序性条件化训练6天,戒断后1天(WD1)、戒断后7天(WD7),戒断后14天(WD14)和戒断后28天(WD28)CPP评分逐渐增加,WD14组,WD28组与WD1组比较具有显着性差异,这与circTmeff-1在伏隔核表达趋势一致。2.qRT-PCR结果显示,WD14 CPP测试后伏隔核核部circTmeff-1表达量较WD1组明显升高,而壳部无变化;同时伏隔核核部circTmeff-1的表达在CPP测试组比未测试组显着升高。3.CPP评分结果显示,更换毒品条件化相关线索(墙壁和/或地板)可以降低小鼠对吗啡的渴求,其中更换墙壁和地板或仅更换地板与对照组比较均具有统计学差异,且circTmeff-1的表达与CPP评分相一致。4.AAV转染后1周,病毒标签荧光蛋白可以稳定表达,并可持续4周以上。qRT-PCR结果显示,构建的AAV可以明显降低或增加注射部位的circTmeff-1的表达。5.CPP评分显示,调低伏隔核核部circTmeff-1可抑制5mg/kg吗啡条件化训练诱导的潜伏心理渴求,过表达伏隔核核部circTmeff-1可提高1mg/kg吗啡条件化训练诱导的潜伏心理渴求,而伏隔核壳部无上述作用。6.巴恩斯迷宫结果显示,过表达或调低小鼠伏隔核核部或壳部circTmeff-1,小鼠到达目标箱的潜伏时间与对照组比较无差异。7.旷场实验结果显示,过表达或者调低小鼠伏隔核核部或壳部circTmeff-1小鼠30分钟运动距离与对照组比较无差异。8.明暗箱实验数据显示,过表达或者调低小鼠伏隔核核部或壳部circTmeff-1小鼠在明箱的滞留时间与对照组比较无差异。小结:线索诱导的吗啡潜伏心理渴求使小鼠伏隔核核部的circTmeff-1表达增高,而壳部无变化;潜伏心理渴求的表达可被条件化匹配的环境线索所诱导,并与伏隔核核部circTmeff-1的表达趋势相一致;调低伏隔核核部circTmeff-1可抑制5mg/kg吗啡条件化训练诱导的潜伏心理渴求,过表达伏隔核核部circTmeff-1可增加1mg/kg吗啡条件化训练诱导的潜伏心理渴求,而壳部无上述作用;小鼠伏隔核核部或壳部调低或过表达circTmeff-1对小鼠的空间记忆、自发活动及焦虑程度均无影响。第三部分 CircTmeff-1调节吗啡潜伏心理渴求的机制研究目的:通过生物信息学、qRT-PCR、FISH、双荧光素酶报告、RNA pulldown预测及验证与circTmeff-1结合的miRNA;并通过生物信息学、qRT-PCR及蛋白免疫印迹预测验证与目标miRNA作用的m RNA。此外,观测circTmeff-1对潜伏心理渴求相关蛋白AMPA1、AMPA2和BDNF的作用。构建并阐明伏隔核核部circTmeff-1--miRNA--m RNA调控网络。方法:首先,通过生物学信息学分析预测在miRanda,Target Scan和RNAhybrid数据库中与circTmeff-1结合的miRNA,并通过qRT-PCR在伏隔核核部进行验证。进而通过双荧光素酶报告基因、RNA pulldown、FISH等实验明确circTmeff-1与靶向miRNA的结合作用。并且,通过5mg/kg吗啡条件化训练诱导潜伏心理渴求模型,观测伏隔核核部微注射靶miRNA对潜伏心理渴求的作用。此外,通过生物信息学分析预测在miRanda和miRDB数据库中与miR-541-5p和miR-6934-3p共同结合的m RNA,并通过qRT-PCR在伏隔核核部进行验证。最后,通过Western blot观测靶蛋白在线索诱导吗啡潜伏心理渴求中的表达改变及circTmeff-1、miR-541-5p/miR-6934-3p对其表达的影响。结果:1.生物信息学分析预测结果显示miRanda,Target Scan和RNAhybrid数据库中与circTmeff-1结合共有33条miRNA,伏隔核核部qRT-PCR验证评分高的10条miRNA,其中4条miRNA表达趋势与预测结果相一致。2.双荧光素酶报告结果显示,miR-541-5p和miR-6934-3p可以与circTmeff-1结合,显着抑制反应体系荧光表达,miR-541-5p/miR-6934-3p抑制剂及突变circTmeff-1其结合位点可以翻转miR-541-5p和miR-6934-3p抑制荧光表达的作用。3.RNA pulldown实验结果显示,circTmeff-1可以与miR-541-5p和miR-6934-3p结合,pulldown组miR-541-5p和miR-6934-3p表达量明显高于对照组。4.FISH荧光图像显示,circTmeff-1主要表达于细胞浆,并且与miR-541-5p,miR-6934-3p共定位于胞浆。5.CPP评分显示,伏隔核核部微注射miR-541-5p可以明显降低WD14小鼠CPP评分,而miR-6934-3p降低作用无统计学意义。同时miR-541-5p及miR-6934-3p抑制剂均可以翻转调低circTmeff-1的抑制作用。6.生物信息学预测结果显示miRanda和miRDB数据库中与miR-541-5p和miR-6934-3p共同结合有5条m RNA;通过qRT-PCR验证,WD14伏隔核核部Vamp1及Nfasc的表达较WD1明显升高。7.Western blot结果显示,VAMP1和NFASC的表达WD14较WD1明显升高,过表达circTmeff-1也可以显着提高VAMP1的表达,miR-541-5p和miRNA-6934-3p均可翻转该作用;同时,miR-541-5p可以抑制NFASC的表达,而miR-6934-3p则无此作用。此外,在吗啡潜伏心理渴求模型中WD14与WD1相比,BDNF表达升高;AMPA2表达降低;AMPA1表达二者无差异。过表达circTmeff-1可以降低AMPA2的表达,升高BDNF的表达,这些作用可以被miR-541-5p和miR-6934-3p所翻转。小结:circTmeff-1可以与miR-541-5p和miR-6934-3p结合并抑制其作用;miR-541-5p和miR-6934-3p可以抑制VAMP1和NFASC的表达;通过circTmeff-1对潜伏心理渴求相关蛋白AMPA1、AMPA2和BDNF的作用验证circTmeff-1调控了潜伏心理渴求的过程。构建了circTmeff-1--miR-541-5p/miR-6934-3p--VAMP1/NFASC调控网络。结论:吗啡潜伏心理渴求小鼠伏隔核部circRNA表达谱发生改变,其中circTmeff-1表达显着升高;抑制伏隔核核部circTmeff-1的表达,可以明显抑制环境线索诱导的吗啡潜伏心理渴求;circTmeff-1参与调控吗啡潜伏心理渴求可能是通过circTmeff-1-miR-541-5p/miR-6934-3p-VAMP1/NFASC网络途径。此调控网络丰富了对毒品潜伏心理渴求的理论认识,为复吸的预防治疗提供新的干预靶点。
刘望,陈俏,李勇辉[10](2019)在《药物成瘾记忆的神经生物机制及临床干预方法》文中认为药物成瘾者戒断后的持久复吸是治疗药物成瘾的难点.成瘾者出现持续复吸的重要原因是由于成瘾记忆的长期存在.成瘾物质的长期反复使用导致前额叶-边缘多巴胺系统结构和功能的适应性改变,这种改变是成瘾记忆形成的神经基础.本文从学习记忆的角度来理解成瘾形成,介绍了成瘾记忆的初始形成阶段、习惯化阶段和成瘾行为维持阶段及其相应的神经基础.回顾了近年来成瘾记忆的临床干预方法,包括消退干预方法、增强消退干预的多情境干预方法,以及直接干预消除成瘾记忆的记忆再巩固干预方法,并总结了虚拟现实、神经调控技术在成瘾记忆干预中的应用.对记忆再巩固干预方法与虚拟现实、神经调控技术相结合干预成瘾记忆进行展望,为药物成瘾的临床干预和治疗提供了新方法、新思路.
二、条件性线索诱发复吸的心理神经机制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、条件性线索诱发复吸的心理神经机制(论文提纲范文)
(1)METH复燃行为的TSGlu—vMHbChAT通路机制及豨莶草的干预作用探索(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
研究背景 |
研究意义 |
第一部分 TS—vMHb通路的生理结构和功能 |
1. 实验材料 |
2. 实验方法 |
3. 统计分析 |
4. 实验结果 |
4.1. TS的神经元类型及分布 |
4.2. vMHb的神经元类型及分布 |
4.3. TS—vMHb通路的生理结构 |
4.4. TS—vMHb通路的生理功能 |
5. 小结 |
第二部分 小鼠METH复燃行为的TS~(Glu)—vMHb~(ChAT)通路机制 |
1. 实验材料 |
2. 实验方法 |
3. 统计分析 |
4. 实验结果 |
4.1. METH复燃行为中TS~(Glu)—vMHb~(ChAT)通路的神经元活性变化 |
4.2. 干预TS~(Glu)对小鼠METH复燃行为的调控作用 |
4.3. 干预vNHb~(ChAT)对小鼠METH复燃行为的调控作用 |
4.4. 干预TS~(Glu)—vNHb~(ChAT)通路对小鼠METH复燃行为的调控作用 |
5. 小结 |
第三部分 豨莶草对小鼠METH复燃行为的干预作用 |
1. 实验材料 |
2. 实验方法 |
3. 统计分析 |
4. 实验结果 |
4.1. 豨莶草缓解小鼠METH复燃行为 |
4.2. 豨莶草干预对TS~(Glu)-vMHb~(ChAT)通路的神经元活性的影响 |
5. 小结 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 甲基苯丙胺成瘾的神经通路研究 |
参考文献 |
附录 缩略词表 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(2)视觉线索诱发成瘾复吸的中脑边缘皮质多巴胺神经调控通路研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
1. 成瘾概述 |
2. 线索诱发成瘾复吸神经生物学基础的研究进展 |
2.1 谷氨酸系统在线索诱发复吸中的作用 |
2.2 多巴胺系统在线索诱发复吸中的作用 |
2.3 5-羟色胺系统在线索诱发复吸中的作用 |
2.4 γ-氨基丁酸系统在线索诱发复吸中的作用 |
2.5 胆碱能系统在线索诱发复吸中的作用 |
3. 中脑边缘皮质多巴胺系统对成瘾复吸的神经调控 |
4. 视觉刺激的初级感觉核团及对中脑腹侧被盖区的神经调控作用 |
第一章 上丘与中脑腹侧被盖区的神经投射研究 |
1. 实验动物 |
2. 实验材料 |
3. 实验器材 |
4. 实验方法 |
4.1 上丘对中脑腹侧被盖区的投射研究 |
4.2 中脑腹侧被盖区对上丘的投射研究 |
5. 实验结果 |
5.1 上丘对中脑腹侧被盖区的谷氨酸神经投射 |
5.2 中脑腹侧被盖区对上丘的多巴胺神经投射 |
第二章 上丘对中脑腹侧被盖区投射对视觉线索诱发觅光复吸行为的神经调控 |
1. 实验动物 |
2. 实验材料 |
3. 实验器材 |
4. 实验方法 |
4.1 特异性刺激中脑腹侧被盖区多巴胺神经元建立自给光成瘾性行为学模型 |
4.2 特异性抑制上丘对中脑腹侧被盖区的神经投射对线索诱发觅光复吸行为的影响 |
4.3 特异性激活上丘对中脑腹侧被盖区的神经投射对诱发觅光复吸行为的影响 |
5. 统计分析 |
6. 实验结果 |
6.1 特异性抑制上丘对中脑腹侧被盖区的谷氨酸神经投射显着降低线索诱发觅光复吸行为的重建 |
6.2 特异性激活上丘对中脑腹侧被盖区的谷氨酸神经投射能诱发觅光复吸行为的重建 |
讨论 |
结论与展望 |
附录 |
中英文缩略语表 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(3)成瘾的行为学动物模型研究(论文提纲范文)
1 前言 |
2 药物成瘾动物模型 |
2.1 自身给药模型 |
2.1.1 双链异质取药强化程序 |
2.1.2 二级强化程序 |
2.2 自给光模型 |
2.3 条件性位置偏爱模型 |
2.4 行为敏化模型 |
2.5 脑电刺激模型 |
3 结语 |
(4)成瘾物质线索反应性及其神经机制的研究进展(论文提纲范文)
1 CR的理论假说 |
2 CR的神经电生理机制 |
3 CR的神经环路基础 |
4 CR的神经生物化学基础 |
5 基于CR的成瘾治疗 |
6 结语 |
(5)地佐辛阻断大鼠吗啡诱导的CPP复燃以及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略词表 |
前言 |
第一部分 地佐辛缓解大鼠急性吗啡戒断症状以及阻断吗啡诱导的CPP复燃 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
第二部分 激动κ受体与拮抗μ受体对地佐辛阻断大鼠 CPP 行为复燃的影响 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
第三部分 地佐辛阻断CPP复燃时大脑奖赏系统主要脑区相关蛋白质和神经递质的变化 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
全文小结 |
参考文献 |
综述 鸦片类成瘾和强啡肽/KAPPA鸦片受体系统 |
参考文献 |
在读期间发表论文和参加科研工作情况说明 |
致谢 |
(6)有氧运动对甲基苯丙胺戒断者情绪记忆的影响及机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 引言 |
2 理论依据(文献综述) |
2.1 成瘾情绪记忆的神经机制 |
2.1.1 METH成瘾的神经生理机制 |
2.1.2 成瘾记忆的神经机制 |
2.1.3 杏仁核在成瘾情绪记忆中的作用 |
2.2 运动促进成瘾者康复治疗的理论基础 |
2.2.1 运动治疗成瘾的神经生理机制 |
2.2.2 运动促进记忆的神经生理机制 |
2.2.3 运动刷新成瘾记忆的神经生理机制 |
2.3 运动与成瘾情绪记忆的相关研究 |
2.3.1 成瘾情绪记忆特点的研究现状 |
2.3.2 成瘾情绪记忆干预的研究现状 |
2.3.3 运动促进成瘾情绪记忆消退的相关研究 |
3 问题提出 |
4 研究框架 |
5 研究内容 |
5.1 研究一:METH戒断者成瘾情绪记忆的特征研究 |
5.1.1 实验 1:METH 戒断者成瘾记忆的情绪属性特征 |
5.1.1.1 实验目的 |
5.1.1.2 实验方法 |
5.1.1.3 结果 |
5.1.1.4 讨论 |
5.1.1.5 小结 |
5.1.2 实验 2:METH 戒断者成瘾情绪记忆增强效应 |
5.1.2.1 实验目的 |
5.1.2.2 实验方法 |
5.1.2.3 结果 |
5.1.2.4 讨论 |
5.1.2.5 小结 |
5.2 研究二:急性有氧运动对戒断者情绪记忆影响的行为学研究 |
5.2.1 实验 3:中高等强度急性有氧运动对 METH 戒断者情绪记忆的影响差异 |
5.2.1.1 实验目的 |
5.2.1.2 实验方法 |
5.2.1.3 结果 |
5.2.1.4 讨论 |
5.2.1.5 小结 |
5.2.2 实验 4:中等强度急性有氧运动对 METH 戒断者情绪记忆的影响特征 |
5.2.2.1 实验目的 |
5.2.2.2 实验方法 |
5.2.2.3 结果 |
5.2.2.4 讨论 |
5.2.2.5 小结 |
5.3 研究三(实验 5):长期有氧运动对 METH 戒断者情绪记忆的影响及机制特征 |
5.3.1 实验目的 |
5.3.2 实验方法 |
5.3.3 结果 |
5.3.4 讨论 |
5.3.5 小结 |
6 总讨论 |
6.1 成瘾情绪记忆的特征 |
6.2 急性有氧运动对成瘾者情绪记忆的影响特征 |
6.3 长期有氧运动对成瘾者情绪记忆的康复机制 |
7 结论 |
8 创新与展望 |
8.1 创新 |
8.2 不足与展望 |
参考文献 |
附录1 |
致谢 |
博士期间科研成果 |
(7)甲基苯丙胺依赖者的脑功能网络特征及6月后随访转归(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一部分 绪论 |
第二部分 甲基苯丙胺依赖者毒品相关线索注意偏向的脑功能网络特征 |
1.前言 |
2.对象与方法 |
3.研究结果 |
4.讨论 |
5.小结 |
第三部分 甲基苯丙胺依赖者心理渴求的脑网络功能连接特征 |
1.前言 |
2.对象与方法 |
3.研究结果 |
4.讨论 |
5.小结 |
第四部分 甲基苯丙胺依赖者心理渴求转归的脑网络功能连接特征 |
1.绪论 |
2.对象与方法 |
3.研究结果 |
4.讨论 |
5.小结 |
第五部分 甲基苯丙胺依赖者异常的静息态小脑-大脑网络的功能连接 |
1.前言 |
2.对象与方法 |
3.研究结果 |
4.讨论 |
5.小结 |
研究结论 |
研究创新点 |
研究局限性 |
参考文献 |
附录 |
附录一:文献综述——物质依赖者注意偏向的脑功能机制 |
参考文献 |
附录二:甲基苯丙胺依赖者一般人口学资料和药物使用史调查表 |
附录三:健康对照者一般人口学资料调查表 |
致谢 |
学术论文和科研成果目录 |
(8)甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆细胞的发现及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
1. 成瘾概述 |
2. 中脑皮层边缘奖赏环路与药物成瘾 |
3. 联合学习记忆理论与联合记忆细胞 |
4. 成瘾联合学习记忆细胞与甲基苯丙胺成瘾 |
第一章 伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆对成瘾行为的影响 |
1. 材料与方法 |
1.1 实验动物 |
1.2 实验试剂 |
1.3 实验器材 |
1.4 试剂及药物的配制 |
1.5 实验方法 |
2. 统计分析 |
3. 实验结果 |
3.1 形成期伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆增强甲基苯内胺诱发的自身给药行为的形成,增强甲基苯丙胺单一刺激诱发的用药行为 |
3.2 在摄药量相同情况下,形成期伴随操作行为的视觉线索与甲基苯丙胺的联合学习记忆直接增强形成期用药动机,对于药物和线索各自引起的反应具有双向的增强作用 |
第二章 视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习对成瘾行为的影响 |
1. 材料与方法 |
1.1 实验动物 |
1.2 实验试剂 |
1.3 实验器材 |
1.4 试剂和药物的配制 |
2. 统计分析 |
3. 实验结果 |
3.1 视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习直接增强药物单一刺激诱发的用药动机,促进甲基苯丙胺成瘾行为的形成 |
3.2 视觉线索与甲基苯丙胺的巴甫洛夫联合学习减慢甲基苯胺成瘾的环境消退过程 |
第三章 用于成瘾联合学习记忆细胞标记的TET ON条件性基因表达系统验证 |
1. 材料与方法 |
1.1 实验动物 |
1.2 实验试剂 |
1.3 实验器材 |
1.4 实验方法 |
2. 实验结果 |
讨论 |
结论 |
附录 |
中英文缩略词表 |
参考文献 |
综述 甲基苯丙胺成瘾分子机制的研究进展 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(9)CircTmeff-1在条件线索诱导吗啡潜伏心理渴求中的作用及机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
英文缩写 |
引言 |
第一部分 吗啡诱导潜伏心理渴求模型建立及目标circRNA的筛选 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
第二部分 CircTmeff-1在线索诱导吗啡潜伏心理渴求中的功能研究 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
第三部分 CircTmeff-1调节吗啡潜伏心理渴求的机制研究 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
结论 |
综述 不同脑区在药物成瘾潜伏心理渴求中作用 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)药物成瘾记忆的神经生物机制及临床干预方法(论文提纲范文)
1 药物成瘾记忆形成及其神经环路机制 |
1.1 奖赏学习引发药物成瘾记忆的初始形成 |
1.2 药物相关线索与药物奖赏反复匹配形成习惯化成瘾记忆 |
2 药物成瘾记忆维持药物寻求及使用行为 |
3 成瘾记忆的临床干预方法 |
3.1 成瘾记忆的行为干预方法 |
3.1.1 消退干预方法 |
3.1.2 多情境消退干预方法 |
3.1.3 记忆再巩固干预方法 |
3.2 虚拟现实技术在成瘾记忆干预中的应用 |
3.3 神经调控技术抑制成瘾记忆唤醒后诱发的自动化药物寻求及使用行为 |
4 总结与展望 |
四、条件性线索诱发复吸的心理神经机制(论文参考文献)
- [1]METH复燃行为的TSGlu—vMHbChAT通路机制及豨莶草的干预作用探索[D]. 李南沁. 南京中医药大学, 2021(02)
- [2]视觉线索诱发成瘾复吸的中脑边缘皮质多巴胺神经调控通路研究[D]. 李佩云. 南京中医药大学, 2021(02)
- [3]成瘾的行为学动物模型研究[J]. 李佩云,景漫毅,吴宁,宋睿,李锦. 中国药物滥用防治杂志, 2021(02)
- [4]成瘾物质线索反应性及其神经机制的研究进展[J]. 杨平原,江海峰,赵敏. 上海交通大学学报(医学版), 2021(03)
- [5]地佐辛阻断大鼠吗啡诱导的CPP复燃以及机制研究[D]. 何焱. 中国人民解放军海军军医大学, 2020(05)
- [6]有氧运动对甲基苯丙胺戒断者情绪记忆的影响及机制研究[D]. 李夏雯. 上海体育学院, 2020(12)
- [7]甲基苯丙胺依赖者的脑功能网络特征及6月后随访转归[D]. 李晓彤. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]甲基苯丙胺成瘾联合学习记忆细胞的发现及机制研究[D]. 王采玲. 南京中医药大学, 2020(01)
- [9]CircTmeff-1在条件线索诱导吗啡潜伏心理渴求中的作用及机制研究[D]. 于海磊. 河北医科大学, 2020(02)
- [10]药物成瘾记忆的神经生物机制及临床干预方法[J]. 刘望,陈俏,李勇辉. 生物化学与生物物理进展, 2019(10)