阿片类药物依赖戒断后渴求行为和焦虑情绪的神经生物学机制研究
作者：陆林 李静 黄明生 孙学礼 刘志中 刘知源
单位：华西医科大学附属第一医院精神科
关键词：吗啡；学习；记忆；应激；耐受性
华西医学990111 Ⅱ：吗啡对小鼠学习记忆及行为的影响
摘要：目的：探讨吗啡对小鼠的记忆能力及对应激耐受性的影响。方法：采用开场行为自发活动、一次性被动回避反应和强迫游泳检测昆明品系小鼠的学习记忆行为及对应激的耐受性。结果：吗啡小鼠在新异环境中自发活动的探究行为减少，学习记忆能力显著减退，与生理盐水组小鼠有显著性差异；吗啡小鼠对应激的耐受性亦明显下降。结论：吗啡干扰了小鼠正常的学习记忆能力，并导致对应激的警觉性下降。
〔中图分类号〕R749.6+1；R338
, 百拇医药
〔文献标识码〕A
The Neurobiological Study for Anxiety and Craving Behavior of the Withdrawal in Opioid Dependence Ⅱ：Impact on Ability of Learning-memory and Behavior by Morphine
LU Lin，LI Jing，HUANG Ming-sheng，et al.
Institute of Mental Health，The First Hospital Affiliated to West China University of Medical Sciences，Chengdu 610041.
Abstract：Objective：To explore the impact on the ability of learning-memory and tolerance of stress by morphine in mice.Methods：The behaviors and ability for learning-memory of mice were measured by using open field and one -trial passive avoidance response models.The tolerance for stress of mice were assessed by forced swimming.Results：In the mice injected with morphine，the spontaneous activities and response to novel environment were significantly decreased and the ability of learning-memory was remarkably attenuated.The tolerance of stress in mice with morphine was less than that of the control group.Conclusions：Morphine would intervene the ability of learning-memory and reduce the tolerance of stress.
, 百拇医药
Key words：morphine；learning；memory；stress；tolerance 阿片类药物依赖后，其脱毒并无困难，而脱毒后的“心理渴求”目前尚无有效的处理措施。有研究证实〔1〕，阿片的急性效应转化为慢性期效应(包括对药物的渴求即心瘾和极高的复吸率)过程中，大脑的学习和记忆系统起着重要作用。阿片类药物一旦成瘾，可以终生不忘，其记忆十分鲜明而深刻，即使相隔数十年，只要回到相关环境中，即可激发强烈的渴求感，说明学习和记忆参与阿片成瘾的全过程。本研究旨在通过被动回避反应及开场行为模型来探讨吗啡对小鼠的学习记忆行为的短期影响。
1 材料和方法
1.1 实验动物和药物 选择昆明品系成熟小鼠，体重18～22g，为华西医科大学动物中心提供，常规饲养，适应实验室环境3天。盐酸吗啡粉(morphine hydrochloride)为中国药品及生物制品检验所(国家麻醉品实验室)提供，实验前用蒸馏水配制。小鼠随机分为实验组和对照组。实验组于下午5∶00单次腹腔注射吗啡(50mg.kg-1)，对照组注射等体积生理盐水，两组均于第二天同一时间进行学习记忆及行为的检测。
, 百拇医药
1.2 开场行为观测 逐个对小鼠的开场行为(open field behavior)进行观察〔2〕。观察时将单个小鼠放入直径为40cm，高20cm的园场中，园场底面划分为21格，记录小鼠3min内由中央格开始跑动(ambulation)穿越的格数、在中央格停留的时间、竖立(rearing)次数、理毛(grooming)次数以及粪便粒数(defecation)。
1.3 记忆保持能力检测 按文献报道的方法，采用一次性被动回避反应(one trial passive avoidance response)，检测小鼠的记忆保持力。正式实验开始前将小鼠放在暗箱外的通道上，记录其进入暗箱之前在通道上停留的时间，即电击前的步入潜伏期(step-through latency，STL)，当动物进入暗箱后，立即施以电击，电击参数为0.3mA，50Hz，3s，由刺激控制仪控制，电击后取出小鼠，24h后检测其对电击的记忆保持力，STL越长说明记忆保持越好，检测以300s为限，凡300s仍不进入暗箱者，均视为记忆保持良好。
, 百拇医药
1.4 对游泳应激的耐受性检测 将小鼠放入水深10cm，水温36℃的游泳缸中记录其从游动到沉入水底的时间，此即为游泳应激的耐受时间〔3〕。
2 结果
2.1 开场行为观察结果 见表1，吗啡组小鼠开场行为与生理盐水组存在着差异，其中穿行格数和竖立次数有显著性差异。
表1.两组小鼠开场行为的比较
组别
穿行格数
中央格时间(S)
竖立次数
理毛次数
, 百拇医药 粪便粒数
盐水(n＝15)
84.1±25.7
10.7±9.1
20.1±9.2
4.2±3.7
2.3±1.2
吗啡(n＝15)
54.3±23.6*
14.7±8.9
35.1±7.8**
, http://www.100md.com 5.1±4.8
2.6±1.8
注：与盐水组相比，*P<0.05 **P<0.01。
2.2 记忆保持能力检测结果 见表2，吗啡组小鼠的记忆保持力明显下降，电击后24h STL显著缩短，与生理盐水组相比，有显著性差异，电击前的记忆形成过程有延迟趋势，但两组无明显差异，说明吗啡干扰了小鼠的记忆保持过程。
表2.两组小鼠一次性被动回避反应检测结果 组别
STL(秒)
电击前
电击后24h
中位数
, 百拇医药
四分位数
中位数
四分位数
生理盐水
21.5
13～45
285.5
183.5～300
吗啡
32.6
16.5～76
142.5*
, 百拇医药 79～300
注：与生理盐水组相比*P<0.05
2.3 游泳应激的耐受性检测结果 见表3，吗啡组小鼠对游泳应激的耐受时间明显缩短，与生理盐水组相比，有显著性差异，说明吗啡影响了小鼠对应激的警觉度和耐受性。
表3.两组小鼠对游泳应激的耐受时间 组别
游泳时间(秒)
生理盐水(n＝15)
1481±720
吗啡(n＝15)
863±431*
注：与生理盐水组相比*P<0.05
, http://www.100md.com
3 讨论
关于阿片类药物成瘾的机制已进行了长期而广泛的研究，目前对于躯体依赖机制的探索已积累了不少知识，但对心理依赖的机制了解甚少。有研究发现〔4〕，阿片受体和DA受体在心理渴求中起着重要作用，尤其是与高级神经系统中的学习和记忆功能有关。Xie认为〔1〕，长时程增强(LTP)可能参与了成瘾记忆的形成，如在海马外穿质(Lateral perforant path)上诱导的LTP的刺激阈值可被μ受体激动剂所降低，同时诱发的LTP的数量增多；而给予μ受体拮抗剂或NMDA受体拮抗剂则可得到相反的结果。发生这种现象可以有两种解释：①成瘾本身是一种特殊记忆，能够长时间保持，是后来发生心瘾或心理渴求的基础；②阿片类物质影响了另一种记忆过程，如对环境和药物刺激无关的记忆下降，从而对药瘾的记忆更为鲜明而生动。在本研究中，注射吗啡24h后，小鼠的记忆保持力下降，说明吗啡干扰了记忆的保持，另一方面亦有可能是吗啡造成了小鼠的注意力转移，从而影响了对其它事物的学习和记忆过程。
, 百拇医药
既往有研究证实〔5.6〕，对愉悦的预示即可引起中缝核群DA释放增加，如雄鼠隔着玻璃板见到雌鼠，则可出现NAc区的DA释放增加，而食物或性刺激本身则不产生类似现象，这表明脑内DA的释放作用，是使大脑更注意即将到来的愉快刺激，而并非直接介导欣快感本身。动物将注意力集中于引起愉快的刺激，可促进其对愉快事件的学习和记忆过程，对与愉快刺激有关的事件产生条件反射，从而逐渐形成心瘾，可能是脱瘾后发生复吸的主要的生理心理学机制〔7〕。因此可以认为，学习和记忆是吗啡成瘾过程中一个重要环节，设法阻断与吗啡成瘾有关的学习和记忆过程来预防和治疗吗啡成瘾，可能是一个新研究方向。
关于应激与药物依赖的关系亦已有文献报道〔8.9〕，如某些应激性刺激可强化阿片的自我用药行为，并可以诱导毒瘾复发。采用抑制糖皮质激素释放的方法，可取消应激造成的吗啡反应的增强；而给予外源性糖皮质激素，可产生与应激类似的增强吗啡行为反应的作用。另外，应激性刺激对于成瘾过程的影响取决于其作用时期：即提前给予应激性刺激，可能因为其转移了动物对阿片欣快感的注意而预防成瘾；而在成瘾后再给以应激刺激，则使动物把寻求阿片欣快感作为一种逃避方式而进一步促进成瘾。在本研究中，吗啡可能干扰了小鼠对应激的警觉度，从而使强迫游泳时间明显缩短。以上关于应激在阿片成瘾中的作用机制仅仅是理论上的假设，需要进一步研究来证实。
, http://www.100md.com
*本系列研究为卫生部资助课题
参考文献
1.Xie CW，Lewis DV.Opioid-mediated facitation of long-term potentiation at the lateral perforant path-dentate granule cell synapse.J Pharmacol Exp Ther，1991，256；289～296.
2.陆林，等：不同月龄小鼠的学习记忆行为及其对应激耐受的差异性研究。美国中华心身医学杂志 1998；4∶214～217。
3.陆林，等：急性应激诱导小鼠下丘脑和海马IEG的表达，Ⅰ：c-fos和c-jun表达的时效性。中国行为医学杂志 1998；7(4)∶281～283。
, 百拇医药 4.Nestler ET.Molecular mechanisms underlying opiate addiction∶Implications for medications development.Seminars in Neurseience，1997；9∶84～93.
5.Wichelgren I.Getting the brain attention.Science，1997；278∶35～37.
6.陆林，等：阿片类药物依赖的神经生物学研究进展。中国药物依赖性通报。
7.Matthes HWD.Loss of morphine-induce analgosia，reward effect and withdrawal symptoms in mice lacking the mu-opioid receptor gene.Nature，1996，383；819～823.
8.Spanagel K.Modulation of drug-induced sensitization processed by endogenous opioid systems.Behav Brain Res，1995，70；37～49.
9.Nestler EJ，Aghajanian GK.Molecular and cellular basis of addiction.Science，1997，278；38～63.
(Received date：1998-12-09), http://www.100md.com
单位：华西医科大学附属第一医院精神科
关键词：吗啡；学习；记忆；应激；耐受性
华西医学990111 Ⅱ：吗啡对小鼠学习记忆及行为的影响
摘要：目的：探讨吗啡对小鼠的记忆能力及对应激耐受性的影响。方法：采用开场行为自发活动、一次性被动回避反应和强迫游泳检测昆明品系小鼠的学习记忆行为及对应激的耐受性。结果：吗啡小鼠在新异环境中自发活动的探究行为减少，学习记忆能力显著减退，与生理盐水组小鼠有显著性差异；吗啡小鼠对应激的耐受性亦明显下降。结论：吗啡干扰了小鼠正常的学习记忆能力，并导致对应激的警觉性下降。
〔中图分类号〕R749.6+1；R338
, 百拇医药
〔文献标识码〕A
The Neurobiological Study for Anxiety and Craving Behavior of the Withdrawal in Opioid Dependence Ⅱ：Impact on Ability of Learning-memory and Behavior by Morphine
LU Lin，LI Jing，HUANG Ming-sheng，et al.
Institute of Mental Health，The First Hospital Affiliated to West China University of Medical Sciences，Chengdu 610041.
Abstract：Objective：To explore the impact on the ability of learning-memory and tolerance of stress by morphine in mice.Methods：The behaviors and ability for learning-memory of mice were measured by using open field and one -trial passive avoidance response models.The tolerance for stress of mice were assessed by forced swimming.Results：In the mice injected with morphine，the spontaneous activities and response to novel environment were significantly decreased and the ability of learning-memory was remarkably attenuated.The tolerance of stress in mice with morphine was less than that of the control group.Conclusions：Morphine would intervene the ability of learning-memory and reduce the tolerance of stress.
, 百拇医药
Key words：morphine；learning；memory；stress；tolerance 阿片类药物依赖后，其脱毒并无困难，而脱毒后的“心理渴求”目前尚无有效的处理措施。有研究证实〔1〕，阿片的急性效应转化为慢性期效应(包括对药物的渴求即心瘾和极高的复吸率)过程中，大脑的学习和记忆系统起着重要作用。阿片类药物一旦成瘾，可以终生不忘，其记忆十分鲜明而深刻，即使相隔数十年，只要回到相关环境中，即可激发强烈的渴求感，说明学习和记忆参与阿片成瘾的全过程。本研究旨在通过被动回避反应及开场行为模型来探讨吗啡对小鼠的学习记忆行为的短期影响。
1 材料和方法
1.1 实验动物和药物 选择昆明品系成熟小鼠，体重18～22g，为华西医科大学动物中心提供，常规饲养，适应实验室环境3天。盐酸吗啡粉(morphine hydrochloride)为中国药品及生物制品检验所(国家麻醉品实验室)提供，实验前用蒸馏水配制。小鼠随机分为实验组和对照组。实验组于下午5∶00单次腹腔注射吗啡(50mg.kg-1)，对照组注射等体积生理盐水，两组均于第二天同一时间进行学习记忆及行为的检测。
, 百拇医药
1.2 开场行为观测 逐个对小鼠的开场行为(open field behavior)进行观察〔2〕。观察时将单个小鼠放入直径为40cm，高20cm的园场中，园场底面划分为21格，记录小鼠3min内由中央格开始跑动(ambulation)穿越的格数、在中央格停留的时间、竖立(rearing)次数、理毛(grooming)次数以及粪便粒数(defecation)。
1.3 记忆保持能力检测 按文献报道的方法，采用一次性被动回避反应(one trial passive avoidance response)，检测小鼠的记忆保持力。正式实验开始前将小鼠放在暗箱外的通道上，记录其进入暗箱之前在通道上停留的时间，即电击前的步入潜伏期(step-through latency，STL)，当动物进入暗箱后，立即施以电击，电击参数为0.3mA，50Hz，3s，由刺激控制仪控制，电击后取出小鼠，24h后检测其对电击的记忆保持力，STL越长说明记忆保持越好，检测以300s为限，凡300s仍不进入暗箱者，均视为记忆保持良好。
, 百拇医药
1.4 对游泳应激的耐受性检测 将小鼠放入水深10cm，水温36℃的游泳缸中记录其从游动到沉入水底的时间，此即为游泳应激的耐受时间〔3〕。
2 结果
2.1 开场行为观察结果 见表1，吗啡组小鼠开场行为与生理盐水组存在着差异，其中穿行格数和竖立次数有显著性差异。
表1.两组小鼠开场行为的比较
组别
穿行格数
中央格时间(S)
竖立次数
理毛次数
, 百拇医药 粪便粒数
盐水(n＝15)
84.1±25.7
10.7±9.1
20.1±9.2
4.2±3.7
2.3±1.2
吗啡(n＝15)
54.3±23.6*
14.7±8.9
35.1±7.8**
, http://www.100md.com 5.1±4.8
2.6±1.8
注：与盐水组相比，*P<0.05 **P<0.01。
2.2 记忆保持能力检测结果 见表2，吗啡组小鼠的记忆保持力明显下降，电击后24h STL显著缩短，与生理盐水组相比，有显著性差异，电击前的记忆形成过程有延迟趋势，但两组无明显差异，说明吗啡干扰了小鼠的记忆保持过程。
表2.两组小鼠一次性被动回避反应检测结果 组别
STL(秒)
电击前
电击后24h
中位数
, 百拇医药
四分位数
中位数
四分位数
生理盐水
21.5
13～45
285.5
183.5～300
吗啡
32.6
16.5～76
142.5*
, 百拇医药 79～300
注：与生理盐水组相比*P<0.05
2.3 游泳应激的耐受性检测结果 见表3，吗啡组小鼠对游泳应激的耐受时间明显缩短，与生理盐水组相比，有显著性差异，说明吗啡影响了小鼠对应激的警觉度和耐受性。
表3.两组小鼠对游泳应激的耐受时间 组别
游泳时间(秒)
生理盐水(n＝15)
1481±720
吗啡(n＝15)
863±431*
注：与生理盐水组相比*P<0.05
, http://www.100md.com
3 讨论
关于阿片类药物成瘾的机制已进行了长期而广泛的研究，目前对于躯体依赖机制的探索已积累了不少知识，但对心理依赖的机制了解甚少。有研究发现〔4〕，阿片受体和DA受体在心理渴求中起着重要作用，尤其是与高级神经系统中的学习和记忆功能有关。Xie认为〔1〕，长时程增强(LTP)可能参与了成瘾记忆的形成，如在海马外穿质(Lateral perforant path)上诱导的LTP的刺激阈值可被μ受体激动剂所降低，同时诱发的LTP的数量增多；而给予μ受体拮抗剂或NMDA受体拮抗剂则可得到相反的结果。发生这种现象可以有两种解释：①成瘾本身是一种特殊记忆，能够长时间保持，是后来发生心瘾或心理渴求的基础；②阿片类物质影响了另一种记忆过程，如对环境和药物刺激无关的记忆下降，从而对药瘾的记忆更为鲜明而生动。在本研究中，注射吗啡24h后，小鼠的记忆保持力下降，说明吗啡干扰了记忆的保持，另一方面亦有可能是吗啡造成了小鼠的注意力转移，从而影响了对其它事物的学习和记忆过程。
, 百拇医药
既往有研究证实〔5.6〕，对愉悦的预示即可引起中缝核群DA释放增加，如雄鼠隔着玻璃板见到雌鼠，则可出现NAc区的DA释放增加，而食物或性刺激本身则不产生类似现象，这表明脑内DA的释放作用，是使大脑更注意即将到来的愉快刺激，而并非直接介导欣快感本身。动物将注意力集中于引起愉快的刺激，可促进其对愉快事件的学习和记忆过程，对与愉快刺激有关的事件产生条件反射，从而逐渐形成心瘾，可能是脱瘾后发生复吸的主要的生理心理学机制〔7〕。因此可以认为，学习和记忆是吗啡成瘾过程中一个重要环节，设法阻断与吗啡成瘾有关的学习和记忆过程来预防和治疗吗啡成瘾，可能是一个新研究方向。
关于应激与药物依赖的关系亦已有文献报道〔8.9〕，如某些应激性刺激可强化阿片的自我用药行为，并可以诱导毒瘾复发。采用抑制糖皮质激素释放的方法，可取消应激造成的吗啡反应的增强；而给予外源性糖皮质激素，可产生与应激类似的增强吗啡行为反应的作用。另外，应激性刺激对于成瘾过程的影响取决于其作用时期：即提前给予应激性刺激，可能因为其转移了动物对阿片欣快感的注意而预防成瘾；而在成瘾后再给以应激刺激，则使动物把寻求阿片欣快感作为一种逃避方式而进一步促进成瘾。在本研究中，吗啡可能干扰了小鼠对应激的警觉度，从而使强迫游泳时间明显缩短。以上关于应激在阿片成瘾中的作用机制仅仅是理论上的假设，需要进一步研究来证实。
, http://www.100md.com
*本系列研究为卫生部资助课题
参考文献
1.Xie CW，Lewis DV.Opioid-mediated facitation of long-term potentiation at the lateral perforant path-dentate granule cell synapse.J Pharmacol Exp Ther，1991，256；289～296.
2.陆林，等：不同月龄小鼠的学习记忆行为及其对应激耐受的差异性研究。美国中华心身医学杂志 1998；4∶214～217。
3.陆林，等：急性应激诱导小鼠下丘脑和海马IEG的表达，Ⅰ：c-fos和c-jun表达的时效性。中国行为医学杂志 1998；7(4)∶281～283。
, 百拇医药 4.Nestler ET.Molecular mechanisms underlying opiate addiction∶Implications for medications development.Seminars in Neurseience，1997；9∶84～93.
5.Wichelgren I.Getting the brain attention.Science，1997；278∶35～37.
6.陆林，等：阿片类药物依赖的神经生物学研究进展。中国药物依赖性通报。
7.Matthes HWD.Loss of morphine-induce analgosia，reward effect and withdrawal symptoms in mice lacking the mu-opioid receptor gene.Nature，1996，383；819～823.
8.Spanagel K.Modulation of drug-induced sensitization processed by endogenous opioid systems.Behav Brain Res，1995，70；37～49.
9.Nestler EJ，Aghajanian GK.Molecular and cellular basis of addiction.Science，1997，278；38～63.
(Received date：1998-12-09), http://www.100md.com