本文關鍵詞： 光遺傳 認知功能 前扣帶回皮層 伏隔核 海洛因 代謝性谷氨酸受體 NMDA受體　出處：《寧波大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：目的:觀察光激活前扣帶回皮層(ACC)對大鼠海洛因自身給藥訓練、覓藥行為以及學習記憶能力的影響,初步探討其可能的神經生物學機制。并觀察NMDA受體拮抗劑美金剛對大鼠海洛因自身給藥訓練劑量曲線、覓藥行為的影響。實驗一:光激活ACC對海洛因自身給藥大鼠學習記憶能力的影響方法:雄性SD大鼠隨機分為三組:空白對照組大鼠(Control,n=6),假激活海洛因自身給藥組大鼠(HSA,n=4)和光激活ACC海洛因自身給藥組大鼠(CCE,n=4)。CCE組大鼠進行頸靜脈插管手術,同時在ACC(AP:+2.7mm,ML:0.5mm,DV:-2.3mm)微注射1μl光遺傳病毒p AAV-Ca MKⅡα-h Ch R2-EYFP,然后在注射點上方0.5mm處埋置規(guī)格為5mm的光纖陶瓷頭。HSA組大鼠同樣進行頸靜脈插管手術,同時在ACC微注射空載病毒,并埋置光纖陶瓷頭�？瞻讓φ战M大鼠不需手術,直接進行八臂迷宮測試。CCE組和HSA組大鼠進行海洛因自身給藥訓練,采用固定比率程序(FR1)每天訓練4h,連續(xù)訓練14d,建立穩(wěn)定的自身給藥模型。模型建立成功后,三組大鼠進行八臂迷宮測試。測試過程中,CCE組和HSA組大鼠給予470nm,5m W的藍光激活,觀察對工作錯誤次數(shù)及測試時間的影響。結果:與對照組相比,HSA組大鼠的參考記憶錯誤(RME)、工作記憶錯誤(WME)及測試時間(Time)都顯著要高(P0.05),說明海洛因自身給藥訓練大鼠存在學習記憶功能損傷。而CCE組大鼠與HSA組相比,第3天的RME,第3天、第5天的WME和Time都顯著性降低(P0.05),說明光激活ACC能改善海洛因自身給藥大鼠的學習記憶能力。實驗二:光激活ACC對大鼠自身給藥行為及覓藥行為的影響方法:雄性SD大鼠隨機分成兩組:假激活海洛因自身給藥組大鼠(Vehicle,n=4)和光激活ACC組大鼠(CCE,n=4),兩組手術處理同實驗一。手術恢復后,兩組大鼠進行海洛因自身給藥訓練,訓練10d,大鼠建立穩(wěn)定的自身給藥模型。第11天,兩組大鼠在自身給藥訓練過程中,給予470nm、5m W的藍光刺激ACC區(qū)域,刺激時間持續(xù)30min,每間隔30min刺激一次,共刺激4次,觀察對自身給藥行為的影響。第12天,繼續(xù)進行自身給藥訓練,直至第14天訓練結束。第15天開始進行環(huán)境消退訓練,共消退10天。第25天,大鼠放回訓練籠進行2h的線索誘導或海洛因引燃的覓藥行為測試,測試過程中大鼠給予470nm、5mw的藍光刺激acc,持續(xù)刺激2h,觀察對覓藥行為的影響。另兩組vehicle和cce組大鼠(n=4),海洛因自身給藥訓練14d,環(huán)境消退10d,在第25天,兩組大鼠腹腔注射mglu2/3受體拮抗劑ly341495(1.5mg/kg),30min后進行覓藥行為測定,測定過程中給予藍光激活acc,觀察對覓藥行為的影響。結果:與vehicle組相比,cce組大鼠4h訓練總注射針數(shù)、有效鼻觸數(shù)和無效鼻觸數(shù)無顯著性差異,且激活與未激活的各30min時間段之間在注射針數(shù)、有效鼻觸數(shù)和無效鼻觸數(shù)上也無顯著性差異。在線索誘導的覓藥行為測定中,cce組大鼠有效鼻觸數(shù)顯著低于vehicle組(p0.05),而腹腔注射ly341495的cce組與vehicle組大鼠的有效鼻觸數(shù)無顯著性差異。各處理組無效鼻觸數(shù)之間無顯著性差異。說明光激活acc能有效抑制線索誘導的覓藥行為,而ly341495能部分反轉此抑制作用。在海洛因引燃的覓藥行為測定中,cce組與vehicle組的有效鼻觸數(shù)和無效鼻觸數(shù)之間都無顯著性差異。說明光激活acc對海洛因引燃的覓藥行為無影響。實驗三:光刺激naccore對大鼠自身給藥行為及覓藥行為的影響方法:雄性sd大鼠隨機分成兩組:假激活海洛因自身給藥組大鼠(vehicle,n=4)和光刺激naccore組大鼠(nae,n=4),nae組大鼠進行頸靜脈插管手術,在acc注射光遺傳病毒paav-camkⅡα-hchr2-eyfp,然后將規(guī)格為10mm的光纖陶瓷頭,分別傾斜10°按坐標(ap:+1.2mm,ml:±3.2mm,dv:-6.7mm)埋置于naccore區(qū),vehicle組大鼠在acc區(qū)注射空載病毒,其它操作同nae組。手術恢復后,兩組大鼠進行海洛因自身給藥訓練,訓練10d,大鼠建立穩(wěn)定的自身給藥模型。第11天,兩組大鼠在自身給藥訓練過程中,給予470nm、5mw的藍光刺激naccore區(qū)域,刺激時間持續(xù)30min,每間隔30min刺激一次,共刺激4次,觀察對自身給藥行為的影響。第12天,繼續(xù)進行自身給藥訓練,直至第14天訓練結束。第15天開始進行環(huán)境消退訓練,共消退10天。第25天,大鼠放回訓練籠進行2h的線索誘導或海洛因引燃的覓藥行為測試,測試過程中大鼠給予470nm、5mw的藍光刺激naccore,持續(xù)刺激2h,觀察對覓藥行為的影響。另兩組vehicle和nae組大鼠(n=4),海洛因自身給藥訓練14d,環(huán)境消退10d,在第25天,兩組大鼠腹腔注射mglu2/3受體拮抗劑ly341495(1.5mg/kg),30min后進行覓藥行為測定,測定過程中給予藍光刺激naccore,觀察對覓藥行為的影響。結果:與vehicle組相比,nae組大鼠4h訓練總注射針數(shù)、有效鼻觸數(shù)和無效鼻觸數(shù)無顯著性差異,且激活與未激活的各30min時間段之間在注射針數(shù)、有效鼻觸數(shù)和無效鼻觸數(shù)上也無顯著性差異。在線索誘導的覓藥行為測定中,nae組大鼠有效鼻觸數(shù)顯著低于vehicle組(p0.05),而腹腔注射ly341495的nae組與vehicle組大鼠的有效鼻觸數(shù)無顯著性差異。各處理組無效鼻觸數(shù)之間無顯著性差異。說明光刺激naccore能有效抑制線索誘導的覓藥行為,進一步說明主要是通過acc-naccore谷氨酸能投射通路起抑制作用,而ly341495能部分反轉此抑制作用。在海洛因引燃的覓藥行為測定中,nae組與vehicle組的有效鼻觸數(shù)和無效鼻觸數(shù)之間都無顯著性差異。說明光激活acc對海洛因引燃的覓藥行為無影響。實驗四:美金剛對大鼠海洛因自身給藥行為及覓藥行為的影響方法:雄性sd大鼠進行頸靜脈插管手術,手術恢復后分別進行不同劑量的海洛因(0.025mg/kg-0.1mg/kg)自身給藥訓練,訓練10d后,大鼠建立穩(wěn)定的自身給藥模型。第11天,大鼠隨機分成4組(n=8),分別在訓練前半小時腹腔注射生理鹽水和美金剛1mg/kg、5mg/kg、15mg/kg,然后進行程序fr1或pr3-4訓練。第12天,繼續(xù)進行自身給藥訓練,直至第14天訓練結束。第15天開始進行環(huán)境消退訓練,共消退10天。第25天,每組大鼠腹腔注射生理鹽水和美金剛1mg/kg、5mg/kg、15mg/kg,30min后進行覓藥行為測定。結果:使用0.025mg/kg海洛因劑量訓練時,大鼠注射針數(shù)隨著美金剛給藥劑量增加而有增加的趨勢,但無統(tǒng)計學意義。使用0.05mg/kg海洛因劑量訓練時,15mg/kg美金剛處理組大鼠注射針數(shù)相較于生理鹽水組有顯著性增加(p0.05)。使用0.1mg/kg海洛因劑量訓練時,各處理組之間大鼠注射針數(shù)無顯著性差異。1mg/kg、5mg/kg、15mg/kg美金剛處理能使海洛因訓練劑量效應曲線上移,其中0.05mg/kg海洛因劑量訓練時,15mg/kg美金剛處理組大鼠海洛因總攝取量相較于生理鹽水組有顯著性增加(p0.05)。0.025mg/kg、0.01mg/kg海洛因劑量訓練時,各處理組大鼠訓練期間海洛因總攝取量之間無顯著性差異。1mg/kg、5mg/kg、15mg/kg美金剛處理組大鼠在累進比率程序pr3-4訓練的注射針數(shù)上無顯著性差異。在線索誘導的覓藥行為測定中,15mg/kg美金剛組鼻觸數(shù)相較于生理鹽水組顯著性降低(p0.01)。各組無效鼻觸數(shù)之間無明顯差異。在海洛因引燃的覓藥行為測定中,5mg/kg、15mg/kg組鼻觸數(shù)相較于生理鹽水組顯著性降低(p0.01)。各組無效鼻觸數(shù)之間無明顯差異。在自由活動度測定中,美金剛對活動度沒有影響。結論海洛因自身給藥訓練大鼠存在著學習記憶功能上的損傷,光激活acc能顯著降低海洛因自身給藥大鼠在八臂迷宮測試中工作錯誤次數(shù)和完成任務所需時間,提示光激活ACC具有改善學習記憶能力。且光激活ACC能顯著性抑制線索誘導的大鼠海洛因覓藥行為,但對海洛因引燃的覓藥行為無抑制作用,主要神經生物學機制是通過激活ACC-NAc core的谷氨酸能神經元投射通路,促進突觸間隙間的谷氨酸濃度升高,從而激活突觸前膜上m Glu2/3受體,負反饋抑制ACC-NAc core的谷氨酸釋放,起到抑制覓藥行為的作用,此抑制作用可以被m Glu2/3受體拮抗劑LY341495部分反轉。研究還發(fā)現(xiàn)具有改善認知功能作用的美金剛可以降低海洛因的獎賞效應,但對海洛因強化效應沒有影響,并且美金剛可以抑制線索誘導的及海洛因引燃的覓藥行為。這些結果提示改善認知功能可能會成為治療藥物成癮的新途徑。
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【學位授予單位】：寧波大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R749.64

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本文編號：1467221