深部脑刺激外侧缰核对大鼠海洛因觅药行为的影响

摘要

目的：深部脑刺激（deep brain stimulation，DBS）在临床上已被用于治疗帕金森氏症、难治性强迫症、抑郁症和癫痫。DBS具有微创、可调及可逆的特点，它在特定脑区埋置微电极，脑外刺激器控制，调整刺激的电流、频率和脉冲等参数，改善相应疾病。近年来，实验和临床研究均提示 DBS具有治疗药物成瘾的潜力。但 DBS治疗海洛因成瘾的研究刚起步，其所涉及的刺激参数，刺激的最佳靶点，还需进一步的实验研究。本研究的目的在于利用大鼠海洛因自身给药模型，结合 DBS大鼠外侧缰核（lateral habenula, LHb），观察DBS对大鼠海洛因自身给药行为和觅药行为恢复的影响；进一步通过微透析技术揭示DBSLHb对NAc（Nucleus accumbens）核部神经递质多巴胺（dopamine, DA）释放的影响，初步揭示LHbDBS影响海洛因觅药行为的神经生物学机制。
　　实验一、高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因自身给药的影响
　　方法：成年雄性 SD大鼠经颈静脉插管和左侧 LHb核团电极埋置后，恢复7天，所有大鼠进行FR1程序4h/d的海洛因自身给药训练，训练8天后，选择自身给药稳定（即连续3天自身给药有效鼻触数变化在15％以内）的大鼠24只随机分为低频刺激组（L-DBS组,10Hz）、高频刺激组（H-DBS组,100Hz）和高低频复合刺激组(Combined-DBS组)，每组8只。第9天先分别给予15min的高频（100Hz，电流0.2mA，脉宽0.5ms）、低频（10Hz，电流0.2mA，脉宽0.5ms）和高低频复合刺激，然后进行自身给药训练。记录有效鼻触和有效注射次数，与刺激前稳定状态的数据进行前后组内比较。
　　结果：DBS LHb后大鼠有效鼻触数和有效注射次数与稳定状态相比，H-DBS组有效注射次数和有效鼻触数显著增加（P值分别为0.004，0.008），Combined-DBS组有效鼻触数和有效注射次数均显著性增加(P值分别为0.006,0.001)，L-DBS组有效鼻触和有效注射次数都没有显著性变化（P>0.05）。
　　实验二、高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因复吸行为的影响
　　方法：所有32只大鼠经过14天的固定比率FR1程序，4h/d训练14天，达到自身给药稳定状态（最后三天的有效鼻触数变化小于15%）。将32只动物随机分成假手术组（Sham组，n=8）、高频刺激组（H-DBS组，100Hz，0.2mA，脉宽0.5ms，n=8）、低频刺激组（L-DBS组，10Hz，电流0.2mA，脉宽0.5ms，n=8）和高低频复合刺激组（Combined-DBS组，n=8）。然后，四组动物同时进行2h/d的消退训练，消退训练前三组实验动物分别给予相应的BDS刺激 LHb15min，Sham组不给予刺激。消退训练12天。最后一次消退训练24h后进行线索诱导的海洛因复吸行为测试。研究慢性DBS LHb对大鼠海洛因复吸行为的影响。
　　第一次线索诱导的海洛因复吸行为测试后，继续对SD大鼠进行为期5天的觅药行为消退训练，消退训练前不进行DBS刺激。然后在最后一次消退训练24h后进行第二次线索诱导的海洛因复吸行为测试，测试前15min给予 DBS刺激，观察急性 DBS刺激 LHb对大鼠海洛因复吸行为的影响。继续进行消退训练5天，第六天进行药物诱导的海洛因复吸行为测试。
　　结果：消退结束后，进行慢性 DBS LHb对大鼠线索诱导的海洛因复吸行为测试中，单因素方差分析显示，组间具有显著性差异 F(3，22)=3.142，P<0.05，两两比较发现，与Sham组相比，慢性高低频复合 DBS刺激 LHb能促进大鼠海洛因复吸行为（P=0.008）；而低频和高频 DBS刺激 LHb对大鼠海洛因复吸行为没有影响。在急性DBS对大鼠条件线索诱导的海洛因复吸行为测试中，单因素方差分析显示，组间具有差异(F(3，22)=5.432，P<0.05)，两两比较发现，与Sham组相比，急性高低频复合刺激LHb，能够显著性的降低线索诱导的海洛因复吸行为（P=0.015）；低频和高频DBS刺激LHb对线索诱导的海洛因复吸行为没有显著性影响（P>0.05）；在急性DBS对大鼠药物诱导的海洛因复吸行为测试中，单因素方差分析显示，组间没有差异（F（3,22）=1.130，P>0.05），但高低频复合替刺激对复吸行为具有抑制趋势。
　　实验三、高频、低频和高低频复合刺激 LHb对大鼠 NAc核部神经递质 DA浓度的影响
　　方法：选取15只大鼠，首先以左侧 NAc核部和左侧 LHb为靶点预先埋置微透析探针套管和微电极套管。动物手术恢复后，经10%水合氯醛麻醉，通过套管植入微透析探针和微电极。人工脑脊液(aCSF145 mM NaCl,2.8 mM KCl,1.2 mM MgCl2,1.2 mM CaCl2,5.4 mM glucose, pH7.2)以0.1μl/min的流速灌流，高效液相色谱（HPLC）电化学检测器检测DA含量。首先检测DBS刺激前NAc核部DA释放，然后进行不同方式的DBS刺激LHb15min，检测NAc中DA释放的变化情况。研究不同方式DBS刺激LHb对大鼠NAc核部DA水平的影响。
　　结果：高频DBS刺激LHb能够大幅度的增加NAc核部的DA释放，升高百分比达45%左右；高低频复合刺激LHb也能够更大幅度的增加NAc核部的DA释放，升高百分比达100%左右；低频DBS刺激LHb能够降低NAc核部的DA释放，降低幅度达50%左右。
　　结论：
　　高频和高低频复合DBS刺激LHb能增强大鼠的海洛因自身给药行为，其作用可能与高频和高低频复合 DBS刺激 LHb使 NAc中 DA释放增加有关；慢性高低频复合DBS刺激 LHb可能对大鼠产生应激，从而促进线索诱导的海洛因复吸行为；急性高低频复合DBS刺激LHb能够显著抑制线索诱导的海洛因复吸行为，可能与NAc DA释放改变有关。

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引言

1材料和方法

1.1实验动物

1.2实验试剂和药品

1.3实验主要仪器与耗材

1.4溶液配制

1.5实验方法

2实验安排

2.1深部脑刺激电极制备

2.2实验一 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因自身给药的影响

2.3实验二 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因复吸行为的影响

2.4实验三 高频、低频和高低频复合刺激外侧缰核对大鼠条件线索诱导的海洛因复吸行为影响

2.5实验四 急性高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠药物诱导的海洛因复吸行为的影响

2.6实验五 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠NAc核部DA释放的影响

3结果

3.1实验一 深部脑刺激电极制作

3.2实验二 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因自身给药行为的影响

3.3实验三 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因觅药行为消退的影响

3.4实验四 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠海洛因复吸行为的影响

3.5实验六 高频、低频和高低频复合刺激LHb对大鼠NAc核部DA释放的影响

4讨论

5结论

参考文献

附录A 缩略词及中英文对照表

在学研究成果

致谢

附录B 文献综述